已知三条线段长分别为 $h_a、h_b$ 和 $m_a$,求作 $\triangle ABC$,使 $BC,AC$ 边上的高分别为 $h_a,h_b,BC$ 边上的中线为 ${m}_{a}$.(匈牙利)
【难度】
【出处】
1960年第02届IMO试题
【标注】
【答案】
略
【解析】
先作直角三角形 $\triangle AHM$,使:$AH\perp HM,AH=h_a,AM=m_a$.
以 $M$ 为圆心,$\dfrac{1}{2}h_b$ 为半径作 $\odot M$.
如图所示,再过 $A$ 作 $\odot M$ 的切线,切点分别为 $D,D^\prime$.
如果延长 $AD$ 与 $HM$ 直线相交,就设此交点为 $C$,并作 $C$ 关于 $M$ 的对称点 $B$,易知 $B$ 至 $AC$ 的距离就是 $2MD=h_b$,于是 $\triangle ABC$ 即为所求.如图所示同样得到 $\triangle AB^\prime C^\prime$.
但是并非所有的 $h_a,h_b$ 和 $m_a$ 都导致两解.首先,有解必须 $m_a\geqslant h_a$,在此前提下,易知:若 $h_a>\dfrac{1}{2}h_b$,则 $m_a>h_a$ 有两解而 $m_a=h_a$ 有一解;若 $h_a\leqslant\dfrac{1}{2}h_b<m_a$,有一解;若 $h_a\leqslant \dfrac{1}{2}h_b=m_a$,则 $m_a>h_a$ 有一解而 $m_a=h_a$ 无解;$\dfrac{1}{2}h_b>m_a$ 时无解.
以 $M$ 为圆心,$\dfrac{1}{2}h_b$ 为半径作 $\odot M$.
如图所示,再过 $A$ 作 $\odot M$ 的切线,切点分别为 $D,D^\prime$.

但是并非所有的 $h_a,h_b$ 和 $m_a$ 都导致两解.首先,有解必须 $m_a\geqslant h_a$,在此前提下,易知:若 $h_a>\dfrac{1}{2}h_b$,则 $m_a>h_a$ 有两解而 $m_a=h_a$ 有一解;若 $h_a\leqslant\dfrac{1}{2}h_b<m_a$,有一解;若 $h_a\leqslant \dfrac{1}{2}h_b=m_a$,则 $m_a>h_a$ 有一解而 $m_a=h_a$ 无解;$\dfrac{1}{2}h_b>m_a$ 时无解.
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