将一个正△平分成5个全等的△是不可能的,用反证法证明如下。
假定有一个满足要求的划分。
设这个划分在正△的边上有e个顶点,内部有f个顶点。那么计算内角和,有
5π=π+e•π+f•2π
得e+2f=4。故f≤2。
若f=2,e=0,那么三条边都是完整的,属于3个△,还有两个△不含这种长边,故不可能全等。
若f=1,e=2,那么就有1至2条边是完整的,同样也不行。
若f=0,e=4,使正△的三条边都有顶点分断,并且有一条边被两个顶点分成3段。这种情况需要仔细分析。由于f=0,所以引线不能在内部相交,这点不能违背。
设正△的面积为5,那么划分的5个全等小△的面积都是1。
1、从正△的顶点A向对边BC上的点E引线。
这首先把正△ABC分成左右两个过渡△,左边ABE将包含2个小△,右边ACE将包含3个小△。故S左=2,S右=3,所以BE/CE=2/3。E与边AB上的点D连线将ABE分成2个全等小△,因面积相等,所以D应为AB的中点。可是这样划分的ADE与BDE显然并不全等。
2、排除了从正△顶点引线的可能性后,那么正△的三个顶角都被完整遗传,所以5个小△也是正△的情况很容易排除,即小△只有一个60度角,故必为全等之对应角。现在设边上4点的分配为AB上有点D,BC上有点E和F(E靠近B),CA上有点G。
那么要么BD对应地等于AD,要么BD对应地等于AG,二者必居其一。
若BD=AG,则BE=AD,CE=AG,即△DEG为内接正△,△CEG也等于面积为1的小△,这与它包含面积为1的小△CFG相矛盾。故只BD=AD,即D为AB中点。
同理,G为AC中点。但这样的话,△ADG就是正△,并且是四等分△了,矛盾。
故不存在满足要求的划分。 把一个等边三角形分成6个全等三角形
取等边三角形的中心,分别作三边的垂线段,并将中心与三个顶点相连,所得的6个直角三角形全等。