من این مساله رو با استفاده از محاسبه طول نیمساز بر حسب اضلاع حل کردم،یکم طولانی میشه ولی راحته!و راحت به ذهن میرسه و عجیب نیست!راه حلی که اینجا میگم نمیدونم مال کیه!ولی بی نهایت قشنگه....
از دو قضیه زیر در حل این مساله استفاده میشه:
قضیه یک:در مثلث مفروض abc داریم b>c اگر و تنها اگر ac>ab.(یعنی زاویه b بزرگتر از زاویه c است اگر و تنها اگر ضلع ac بزرگتر از ضلع ab باشد)
قضیه دو:در دو مثلث abc و xyz داریم و ab=xy و ac=xz .آنگاه a>x اگر و تنها اگر bc>yz .(این قضیه یک خاصیت شهودا بدیهی قیچی را بیان می کند!یعنی هرچه قیچی را بیشتر باز کنیم طول دهانه اش بیشتر می شود!)
مثلث abc را در نظر بگیرید که دو نیمساز bd و ce با هم برابرند.می خواهیم ثابت کنیم ab=ac
اثبات:
برهان خلف:فرض کنید ab با ac برابر نباشد،پس بدون کم شدن از کلیت مساله می توان فرض کرد ac>ab.
پس طبق قضیه یک داریم b>c. بنابر این b/2>c/2 پس در دو مثلث bdc و ceb طبق قضیه دو داریم cd>be.
حال از نقطه e پاره خط ef را موازی و برابر bd رسم کنید.پس چهارضلعی befd متوازی الاضلاع است.و مثلث efc متساوی الساقین است.حال دقت کنید که زاویه efd برابر b/2 است و زاویه ecd برابر c/2 است،پس با توجه به اینکه دو زاویه efc وecf برابرند، بدست می اید که زاویه dfc از زاویه dcf کوچکتر است.پس طبق قضیه یک داریم cd<df . اما be=df و قبلان داشتیم cd>be که تناقض است.
