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1、從特殊到一般------------一個數(shù)學問題的研究(西安美術學院臨潼校區(qū)陜西省小學教師培訓中心王凱成710600)人教版小學數(shù)學課標教材五年級上冊第87頁第7題是:“把一個三角形分成四個面積相等的三角形,可以怎樣分?你能想出幾種方法?”把一個三角形分成四個面積相等的三角形,這涉及到三角形面積的剖分,能找到多少種小學生能理解的剖分方法呢?筆者在文[1]《一個剖分問題的分類研究》中找到了小學生能理解(利用“等底等高的兩個三角形等積”的原理)的106種剖分方法.實際上,還有2種剖分方法,要數(shù)形結合,用解析幾何的方法.
2、一、先找一個實例為了找到一個實例,首先選擇一個特殊的直角三角形,如圖1所示.三角形ABC的A點與坐標原點重合,B點在x軸的正半軸上,C點在y軸的正半軸上.A、B、C的坐標依次是A(0,0)、B(4,0)、C(0,2).則三角形ABC的面積為4.如圖1,設,.這時,只要再滿足.如圖1,由D、F、A三點共線知:由E、F、C三點共線知:由B、D、E三點共線知:由即知:,或(由要么推出為負值,要么推出為負值,所以舍去).由與消去有:由與消去有:再由與消去有:,由知,所以,.變形為:.由與知:與是的根.解知:.(1).當時,
3、即.再由知:.再由知:.所以D、E、F的坐標為、、.如圖1所示.(2).當時,=即.再由知:.再由知:.所以D、E、F的坐標為、、.如圖2所示.一、任意直角三角形把直角頂點A與坐標原點重合即A(0,0),如圖1,設B、C、D、E、F的坐標為B(4a,0)、C(0,2c)、D(,)、E()、F(),.這時已有,所以只要就可以推出.由D、F、A三點共線知:由E、F、C三點共線知:由B、D、E三點共線知:由知:由與消去有:由與消去有:再由與消去有:變形為:由與知:與是的根.解得:.(1).當即時,即.再由知:.再由知:.
4、所以D、E、F的坐標為、、.如圖1所示.(2).當即時,即.再由知:.再由知:.所以D、E、F的坐標為、、.如圖2所示.一、任意三角形對于三角形ABC,不妨設,把A與坐標原點重合即A(0,0),如圖3,設、、、、,=.這時已有,所以只要就可以推出.由D、F、A三點共線知:由E、F、C三點共線知:由B、D、E三點共線知:由知:由知:由與消去有:由與消去有:再由與消去有:由與(*)消去有:,即為由與知:與是的根.解方程得:.(1).當即時,即.再由知:.再由知:.再由知:.所以D、E、F的坐標為、、.如圖3所示.(2)
5、.當即時,即.再由知:.再由知:.再由知:.所以D、E、F的坐標為.如圖4所示.由以上結論可知:當三角形ABC的坐標是A(0,0)、B(,0)、C(b,c)時,、b、c皆正,若取,或取,都有:.所以,把一個三角形分成四個面積相等的三角形,一共有108種剖分方法.參考文獻1.王凱成,一個剖分問題的分類研究,中學數(shù)學教學參考初中版,2011年第7期.