一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积

正方形ABCD内有一个等边三角形CMN, 若正方形的边长为1, 求等边三角形的面积。

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(1)

解: 既然CMN是个等边三角形, 有CM=CN=MN, 另外正方形CD=CB,所以直角三角形CDM和直角三角形CBN是全等的, 由此得出NB=MD,设NB=x, 根据勾股定理:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(2)

此外AN=AM=1-x,

对于等腰直角三角形:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(3)

根据等边三角形CM=MN有:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(4)

解这个方程:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(5)

由此求出:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(6)

另一个根因为大于1,所以舍去。

因此:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(7)

这里CN不需要直接开方求出, 因为要求的是三角形的面积。

在等边三角形中若边长是x, 那么它的面积为:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(8)

这个公式利用等边三角形的高是(√3x)/2, 底边为x,很容易证明出来,对于备考的初中生,应该将其理解后记住,或者是现场直接推导。

将上面的CN的平方带入这个公式:

求三角形面积的几何题 一道初中几何题-求正方形内等边三角形的面积(9)

这就是等边三角形CMN的面积。

根据上面的推导,可知过一个正方形的顶点符合条件的等边三角形只有一个。

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