一个初中几何题

问题:某直角三角形的斜边长为 10 ,斜边上的高为 6 ,求此三角形的面积。
答案是简单的 \frac{1}{2} \times10\times6 = 30吗?

这么想可就掉入陷阱了,实际上是不可能有直角三角形同时满足斜边为 10 而斜边上的高为 6 的。想象有一条长度为 10 的线段AB,点C在线段上,CD \bot AB,当点C在线段AB上运动时,\angle ADB能达到90°吗?

使用几何画板做了一个动态图

斜边10高6.gif

看样子\angle ADB永远都是小于90度,直观上感觉当CAB中点时,\angle ADB 是最大的,此时 \angle ADB =2\arctan(AB/(2CD))=2\arctan(5/6) \approx 79.61°

要出现直角最极端的情况是一个等腰直角三角形,此时斜边长度是斜边上高的两倍。如果要题目不出现这种矛盾的情况,必须是斜边上的高不大于斜边的一半,这样张角才可能达到90度。

用初中知识也很容易说明这个道理,直角三角形中有斜边上的中线等于斜边的一半,而斜边上的高是直角顶点到斜边的最短距离,所以斜边上的高不大于斜边上的中线,即斜边上的高不大于斜边的一半。


参考:两道“奇葩”数学题 - 知乎

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