2026年补充习题江苏七年级数学下册苏科版第115页答案
5. 已知平面内的任意四个点,其中任意三个点都不在一条直线上,试问:是否一定能从这样的四个点中选出三个点构成一个三角形,使得这个三角形至少有一个内角不大于 $ 45^{\circ} $?请证明你的结论.

答案

一定能。证明如下:
情况1:四个点的凸包为三角形
设四个点为A、B、C、D,其中D在△ABC内部。则D将△ABC分为△ABD、△BCD、△CAD。假设所有三角形内角均>45°,则△ABC的内角∠BAC=∠BAD+∠CAD>45°+45°=90°,同理∠ABC>90°,∠ACB>90°。此时△ABC内角和>90°×3=270°,与三角形内角和180°矛盾。故存在内角≤45°的三角形。
情况2:四个点的凸包为凸四边形
设凸四边形ABCD,连接对角线AC。假设所有三角形内角均>45°,则在△ABC中∠BAC>45°,∠BCA>45°;在△ADC中∠DAC>45°,∠DCA>45°。故∠BAD=∠BAC+∠DAC>90°,∠BCD=∠BCA+∠DCA>90°。同理连接BD,可得∠ABC>90°,∠ADC>90°。凸四边形内角和>90°×4=360°,与四边形内角和360°矛盾。故存在内角≤45°的三角形。
综上,一定能选出三个点构成一个至少有一个内角不大于45°的三角形。