摘要:为什么不让大家冥思苦想,继续折磨折磨,就直接展示答案?这是受到一个棋友的启发,他说,面对一道围棋死活题,他最多考虑三分钟,想不出来就直接看答案。他说,直接看答案也是一种很好的学习。
我们来看一道求面积的几何计算题。
题目呈现
辅助线BF和未知数设置来自评论区的解题高手
请大家思考三分钟,想不出来就可以直接看答案。
答案请看下图。
解答图
为什么不让大家冥思苦想,继续折磨折磨,就直接展示答案?这是受到一个棋友的启发,他说,面对一道围棋死活题,他最多考虑三分钟,想不出来就直接看答案。他说,直接看答案也是一种很好的学习。
这位棋友很勤奋,他买了围棋四种大全,厚厚的书被他翻得很旧,可见他很用功。他对死活,手筋,常套下法都很熟练,早就是基本功扎实的业余高手。
答案是从评论区的解题高手那里搬运来的。
一看辅助线的作法,就是在构造燕尾模型。奥数老师总结出来的蝴蝶模型,燕尾模型等,底层逻辑都是共边比例定理。
请大家看解答图:把视线聚焦在三角形DBC中。
注意到,
S△ᴅʙɢ:S△ᴅᴄɢ=BG:CG
(理由:等高三角形面积之比等于底之比)
S△ғʙɢ:S△ғᴄɢ=BG:CG(同理)
S△ᴅʙғ:S△ᴅᴄғ=BG:CG(分比定理)
插图:比例的基本性质
解答图设未知数为S,得到比例式
48:S=(4+S):4,整理得方程
S²+4S-192=0,解得方程正根是12,答案就水落石出,像水晶一样透明了。长方形面积为160.
本题解法很多,辅助线也有其它作法。
本题的以上解法来自燕尾模型,或者说是共边定理。
共边比例定理告诉我们:若直线AB与直线PQ相交于点M(共有4种情形),则有以下结论:
S△ᴘᴀʙ:S△ǫᴀʙ=PM:QM
即三角形面积之比等于线段比。
比例的基本性质源头在哪里呢?来自《几何原本》。该书是西方数学的著名典籍,前六卷的内容是几何,第七卷到第九卷讲述比例论和数论。
举个例子:
《几何原本》第七卷命题11
若整个数比整个数如同减数比减数,则余数比余数也如同整个数比整个数。
《几何原本》插图
设整个数AB比整个数CD如同减数AE比减数CF; 我说,余数EB比余数FD也如同整个数AB比整个数CD。
证明略。
以上内容摘自《几何原本》。
设S△ᴅʙɢ=a,S△ғʙɢ=b
S△ᴅᴄɢ=c,S△ғᴄɢ=d,大家可以自行验证分比定理:
a:b=c:d⇒(a-b):b=(c-d):d
除了以上知识点,我们还应该知道下面的基本比例定理。
比例定理一 在同圆或等圆中,两圆心角的比等于它们所对的弧的比。
比例定理二 平行于三角形一边的直线,分其它两边成比例线段。
一切关于求面积的定理,也都是解几何计算题的重要根据,它们是从下面的基本定理推广而得的:
比例定理三 假使两个矩形的底相等,那么它们的面积的比等于高的比。
这两条定理也同时适合于可通约和不可通约的两种情况,它们的证明和比例定理一完全类似。同学们能够把前一条定理的证明搞清楚了,那么在教科书里所举这两条定理的证明,一看就会明白,这里不再详叙。
各种平面几何计算题的内容,不外是求角、弧、线段和面积的几类,而计算这些图形所依据的定理,完全是从上举的三条比例定理推广而得,因此,这三条定理是解几何计算题的基础。
祝大家新年快乐,元旦假期玩得开心,梦想成真,祝阅读愉快。
科学尚未普及,媒体还需努力。感谢阅读,再见。
来源:如水滴人生