这题很麻烦的。网上有答案。科学松鼠会,fwjmath的解法。
我复制给你看看,
首先,将小三角形BDE和CEF分别沿正三角形DEF中心旋转到B'D'E'和C'E''F',使D'E'、E''F'与FD重合。
为了记号的对称性,同时记A点为A'。
B'D=BE=AD, C'D=CF=AD, 故A', B', C'在同一个圆心为D的圆上。
不失一般性,设角A'DF>=角B'DF>=角C'DF。
以下证明角A'FD<=角B'FD<=角C'FD。
当A'D>=DF时,F在圆D内,如图所示。

考虑圆上一点P。它从G到G'运动时,易知角PFD单调递减,故有角A'FD<=角B'FD<=角C'FD。
当A'D<=DF,F在圆D外,如图所示。

若角C'FD<角B'FD,则C'必在劣弧HG上,角DC'F+角DB'F>pi。但角DA'F+角DB'F+角DC'F=pi,矛盾。故角C'FD>=角B'FD。
同理,有角A'FD<=角B'FD<=角C'FD。
最后,我们将原图中角ADF、角BDE这样围绕同一个正三角形定点的两个角配对。容易知道配对的角的和是定值2pi/3。回到旋转后的图,知道顶点在D的三个角中最大的必定与顶点在F的三个角中最小的一个配对。但易知两个配对的角不能共有A'或B'或C',故至少两个顶点重合,否则将导致矛盾。剩下的一个顶点,用同样的最值方法可知与重合的两个顶点也重合。故A',B',C'重合。角FA'D=角FB'D=角FC'D=pi/3。三角形ABC是等边三角形。
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