关于平分三角形面积的直线的讨论

来源 :中学数学杂志(初中版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:punkyard
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  关于“过一点作平分三角形面积的直线”的问题,文[1]通过将一个三角形(其顶点为一边的中点、一个顶点和已知点)进行旋转、位似变换,构建相似三角形,利用比例线段沟通面积之间的关系,使该问题获得了一个较为简单的思路.但由于已知点的位置情况、解的情况比较复杂,对旋转、位似中心以及中点的选取给人以说不清、道不明的感觉.笔者经过深入研究,对平分三角形面积的直线有了进一步的认识,现整理如下,算是对文[1]的补充,不当之处,欢迎批评指正.
  1关于平分三角形面积的直线所交边的确定
  如图1,AD、BE、CF是△ABC的中线,点O是重心,点P在对顶角∠BOD或∠AOE内.设想将点D向点B移动,同时点A向E移动,保持CD×CA不变.当点D移到B时,点A正好移到E.可见直线AD在上述变化过程中必然扫过点P,即经过点P必有一条平分△ABC面积的直线和线段AE、BD相交,也就是与∠ACB的两边相交(不排除经过点P还图1有平分△ABC面积的直线与AB、AC相交).因此构造△CPD或△CPE,用文[1]的方法以点C为中心进行旋转、位似变换必然能作出这条直线.
  说明:(1)点P不论在△ABC内,还是在△ABC外,只要点P在对顶角∠BOD或∠AOE内,都可用这个方法.如图2、3、4、5,连接PD、PC,将∠PCD绕点C旋转,使射线CP与射线CA重合,得∠ACQ.作射线AQ,使∠CAQ=∠CPD,AQ交CQ于Q.过点P作PT∥BC交直线QC于点T,过点P、Q、T作圆交AC于N,则直线PN就是所求(证明略).
  (2)作法成功与否还与过点P、Q、T的圆是否可作相关,即点P、Q、T是否不在同一直线上.事实上,当点P在∠ACB的角平分线上时,如图6,同样构造△ACQ∽△PCD,这时点Q在直线CP上,过点P作直线PL∥BC时,直线PL与CQ的交点T就是点P,因此过点P、Q、T的圆有无数个,但其中与直线PL相切的圆只有一个,设该圆交AC于N,直线PN就是所求.其证明如下:
  由于PL是切线,PL∥BC,故∠CMP=∠LPN=∠NQT,又因为CP平分∠ACB,所以△PCM∽△ACQ,所以CM×CN=CP×CQ;由△ACQ∽△PCD,得CA×CD=CP×CQ,所以CM×CN=CA×CD.
  2过已知点平分三角形面积的直线的条数
  如图7,△ABC中,中线AD、BE、CF相交于点G,点I、J、K分别是三条中线的中点.点M从点A出发沿折线ACD移动、点N从点D出发沿折线DBA移动,两点同时出发,并始终保持直线MN平分△ABC面积.在此过程中,直线MN与所有平分△ABC面积的直线都重合了一次(除起始和结束与AD各重合一次以外).利用几何画板进行演示发现:
  在△ABC所在的平面内,在由三条“双曲线段”IJ、JK、KI所围成的区域(不含边界)内所有的点都被直线MN扫过3次,故经过这些点平分△ABC面积的直线都有3条.如图7,当点P在线段GB、GD和“双曲线段”JK围成的区域内时,过点P的的3条平分△ABC面积直线中,1条与CA、CB相交,另外2条都分别与AB、AC相交.
  在上述区域边界上除点I、J、K外其余的点都被扫过2次,故经过这些点有且只有2条直线平分△ABC面积.
  经过上述区域以外的点只有1条直线平分△ABC面积.
  不存在这样的点P,经过点P有3条以上的直线平分△ABC面积.
  参考文献
  [1]黄良春.过任意一点作三角形面积平分线的问题研究[J].中学数学杂志,2014(8):38.
其他文献
THE social news that has appeared in the media comes in all forms. Some people regard an increase in the number of divorce cases brought by omen as a sign that
提高单个计算机的使用性能一直是科技研究的方向,通过对硬件和软件性能的提高,改善摩尔定律的局限性,通过云计算技术的开发,提高了计算机信息资源的利用,实现了大数据背景中
卡拉OK一度是大宾馆、大酒家中高档消费的代用词,不知从何时起,它已悄然地走进了普通消费阶层,从学校到军营,从工厂到农村,……人人都敢拿起麦克风,抒发心中的情感,展示自己
作为普通人来讲,有或者有过无聊的感觉很正常。它可以使人在充实之余小憩一会儿,甚至有时还会帮助人整理一下思路,想想下一步的打算和方向、步骤,有时这种情况对于调整甚至
内容; 一、导论 1.绝缘体中的电荷传输 2.微分负电阻 3.介质击穿二、冶成过程 1.冶成的观察结果 2.冶成过程的模型三、传导、开关和记忆现象 1.传导、开关和记忆现象的观察
随着时代的进步,教育方式也不断地发展,近几年新兴的“微课”教学模式即是其发展的产物。从大量的教学实践中归纳得出的经验,将微课教学法应用于计算机网络教学中会取得更为
高中学生做英语听力练习的时候,有时会发现英语单词听不懂,进而担心这些听不懂的英语单词会影响自己对整篇文章的理解,如果学生不能有效地解决这个问题,他们在做英语听力练习
一、前 言 目前,在液压和气动液压动力头的试验研究中,为了研究液压系统的过渡过程,测量它的动态压力变化过程,并进行自动记录,广泛地采用压力传感器。 I. Introduction At
“两三年前,我们常常感觉‘求告无门’,找不到一个地方能帮助我们答疑解惑的,但现在的环境已经与当年不可同日而语,今年XCTF国际联赛参赛的队伍达到了3700多支,而且战队的水
本文叙述了在制冷装置或热泵系统中选定最佳尺寸的热交换器的一种新的分析法。指出,不论是蒸发器还是冷凝器均要有一个最佳效率的热交换器才能使装置的年运转费达到最小。并