中考中的格点三角形问题

在正方形的方格纸中 ,每个小方格的顶点叫做格点 ,以格点的连线为边的三角形叫做格点三角形 .在初中数学教材中 (浙江版第五册Ｐ .1 46练习及“想一想” ,人教版《几何》第二册Ｐ .2 3 7习题 )都提到过格点三角形 ,并且近两年中考中都出现过一些题目 ,基本上是有关全等三角形、相似三角形、面积等问题 ,现特举例说明 .例 1　在大小为 4× 4的正方形方格中 ,△ＡＢＣ的顶点Ａ、Ｂ、Ｃ在单位正方形的顶点上 ,请在图 1中画一个△Ａ1Ｂ1Ｃ1∽△ＡＢＣ(相似比不为 1 ) ,且△Ａ1Ｂ1Ｃ1都在单位正方形的顶点上 .( 2 0 0 1年上海市中考题 )略解 :Ａ…     

三角形内的点到三顶点距离和的上界

众所周知 ,费马 (Ｆｅｒｍａｔ)点是三角形内的点到三角形各顶点的距离之和取最小值的点 .该点与三顶点相连 ,每两条连线所夹的角为 12 0° .那么 ,三角形内的点到三角形各顶点的距离和有没有最大值点呢 ?我们的回答是否定的 .这可由后面一不等式看出来 ,但我们可以给出三角形内的点到三角形各顶点的距离和的最佳上界 .顺便 ,根据其独特的方法 ,我们还获得了Ｋｌａｍｋｉｎ不等式的一个另证及一个加强不等式 .　　　　　图 1定理 1　△ＡＢＣ中 ,ＡＢ≥ＢＣ ≥ＣＡ ,Ｐ是△ＡＢＣ内任一点 ,则ＰＡ ＰＢ ＰＣ <ＡＢ ＢＣ .证明　如图 ,Ｐ是△…     

一个新定理的推广

在文 [1 ]中 ,已证明了如下命题 :定理　△ＡＢＣ各角顶点与对边三等分点的连线中 ,相邻两条分别交于Ｐ、Ｑ、Ｒ ,则△ＰＱＲ∽△ＡＢＣ且相似比为 1∶5。我们都知道优美的莫莱定理 :三角形相邻的三等角分线的交点是正三角形的三个顶点。如果说莫莱定理是从三角形角的角度出发的 ,那么上述命题是从三角形边的角度出发的 ,因此 ,这一命题极具特色。本文给出这个命题的推广 ,即如下定理 :推广定理　△ＡＢＣ各角顶点与对边ｎ等分点的连线中 ,相邻两条等分线分别交于Ｐ、Ｑ、Ｒ三点 ,则△ＰＱＲ∽△ＡＢＣ ,且相似比为 (ｎ -2 )∶( 2ｎ -1 ) (…     

三角形中的一个不等式

若三角形一边上的一点和这边所对的顶点将三角形的周长二等分 ,则称这一点为三角形的周界中点 ,并将以三个周界中点为顶点的三角形称为周界中点三角形 .本文将给出与周界三角形有关的一个有趣的不等式 .图 1命题　如图 1 ,设Ｄ、Ｅ、Ｆ分别为△ＡＢＣ的边ＢＣ、ＣＡ、ＡＢ的周界中点 ,且ＢＣ =ａ ,ＣＡ=ｂ ,ＡＢ =ｃ,ｓ =12(ａ +ｂ +ｃ) ,△ＡＥＦ、△ＢＤＦ、△ＣＤＥ的面积分别记为△ Ａ、△ Ｂ、△Ｃ.则(ｓ-ｂ) (ｓ-ｃ)△ Ａ+(ｓ-ｃ) (ｓ-ａ)△ Ｂ+(ｓ-ａ) (ｓ-ｂ)△ Ｃ≥ 43 .证明 :由三角形周界中点的定义 ,知ｓ=ＡＢ +ＡＥ =ｃ+ＡＥ ,…     

正方体框架的肥皂膜形状及其探究

液体表面张力的作用效果 ,使液体的表面积收缩最小 .用正方体铁丝架拉出的肥皂膜并不是正立方六面体 ,而是如图 1所示的肥皂膜形状 ,怎样从表面张力使表面积最小的结论 ,去解释这个现象呢 ?先介绍预备定理 .①定理 1 :在三角形内一点与三个顶点的连线 ,若两两夹角为 1 2 0°,那么该点与三个顶点所连线段之和最短 .该点称为费马点 .图 1　　　　　　　　　　图 2设Ｐ为△ＡＢＣ内一点 ,若∠ＡＰＢ =∠ＢＰＣ =∠ＣＰＡ =1 2 0° ,那么ＡＰ +ＢＰ +ＣＰ最小 .分析 :连接ＰＡ、ＢＰ、ＣＰ ,将△ＡＣＰ绕Ａ点逆时针旋转 60°到△ＡＣ′Ｐ′处如…     

关于周界三角形的两个不等式

若三角形一边上的一点和这边所对的顶点将三角形的周长二等分 ,则称这一点为三角形的周界中点 ,并将以三个周界中点为顶点的三角形称为周界中点三角形如图 1,设Ｄ、Ｅ、Ｆ分别为△ＡＢＣ的边ＢＣ、ＣＡ、ＡＢ的周界中点 ,且ＢＣ =ａ ,ＣＡ =ｂ ,ＡＢ =ｃ ,ｓ =12 (ａ +ｂ +ｃ) ,△ＡＥＦ、△ＢＤＦ、△ＣＤＥ、△ＤＥＦ、　　　　　图 1△ＡＢＣ的面积分别记为△ Ａ、△Ｂ、△ Ｃ、△ Ｏ、△ ,Ｒ、ｒ分别记为△ＡＢＣ的外接圆半径和内切圆半径 .文 [1]中丁遵标先生给出了不等式(ｓ-ｂ) (ｓ-ｃ)△ Ａ +(ｓ -ｃ) (ｓ-ａ)△ Ｂ+ (ｓ -ａ) (ｓ-…     

关于数列教学的一些思考

一名高一学生曾问我这样一道题:题一:一个三角形纸片内有99个点,连同三角形的顶点102个点无三点在同一直线,若以这些点为三角形顶点,把这三角形纸片剪成小三角形,问这样的三角形共有几个?无论我怎么暗示,他就是无法从长时记忆中提取与此题相关的信息,结果解题失败。为了探究他已有的数学认知结构,我将题目作了如下变换:题二:已知等差数列｛an｝中,a3=1,a4=3,求a102.我发现他能很快地运用等差数列的相关知识解出a102=199,说明他在求等差数列的通项公式不存在任何问题。我随即问他对“题一”现在有没有解题思路?遗憾的是他还是很迷惘,并说:我…     

学习三角形的行列式面积公式的体会

现行高中代数课本第二册行列式一章中有一道习题如下: 已知三角形三个顶点A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)。C(x_3,y_3),则三角形的面积 S=1/2(?)的绝对值。(P186第14题) 从该题的证明过程(这里从略)中可知:当A、B、C按逆时针方向排列时,取正号;当A、B、C按顺针方向排列时;取负号。由此题可立即推出;平面上三点(x_1,y_1),(x_2,y_2)(x_3,y_3)共线的充要条件是(?)=0。(P189第27题) 应用这两个公式来解有关三角形面积与三点共线的平面几何问题,可以使解题思路清晰,解答过程简捷。现举例说明如下: 例1 在四边形ABCD内,三角形ABD、BCD。ABC的面积之比是3:4:1,M、N分别在AC、CD上,满足AM:AC=CN:CD,且B、M、N三点共线,试证M、N分别为AC、CD之中点。(83年全国数学竞赛试题二,第三题)。     

椭圆中的一类直角三角形

在解析几何的椭圆问题中常遇到如图 1所示的Ｒｔ ＡＢＯ ,其中Ａ、Ｂ是长、短半轴分别为ａ、ｂ的椭圆上两点 ,Ｏ为椭圆中心 ,∠ＡＯＢ =90°,即 ＡＢＯ是直角顶点在中心 ,其余两个顶点在椭圆上的直角三角形 .显然此类三角形位置是不定的 ,但它有许多重要性质 .以下从一道常见题的结论开始讨论 .例　已知Ａ、Ｂ为椭圆ｘ2ａ2 +ｙ2ｂ2 =1 (ａ>ｂ >0 )上两点 ,Ｏ为椭圆中心 ,∠ＡＯＢ=90°.求证 :1｜ＯＡ｜2 +1｜ＯＢ｜2 为定值 .分析　为探讨 1｜ＯＡ｜2 +1｜ＯＢ｜2 具有什么样的定值 ,可假定顶点Ａ、Ｂ分别位于长轴、短轴的顶点 .显然 1(Ｏ…     

充分发掘课本习题的教学潜能

在中学数学教学中 ,重视课本例习题的探究 ,引导学生多方位、多角度思考问题、分析并提出问题 ,把学习数学的主动权交给学生 ,是培养创新意识和创新能力的重要途径 .本文通过《立体几何》中一道典型习题的研究 (拟编、变形、引伸 ) ,对立体几何中的射影、角和距离、面积和体积等重点和难点内容进行了一次较全面、系统的复习 .原题　《立体几何》(人教版 ,课本 10 3页第 3( 1)题 )已知正三棱锥Ｐ-ＡＢＣ的底面边长为ａ ,侧棱长为ｂ ,求它的体积 .　　　　　图 1分析 1　如图 1,过顶点Ｐ作ＰＯ ⊥底面ＡＢＣ于点Ｏ ,则Ｏ为△ＡＢＣ的中心 .连…     

关于锐角三角形的一组有关面积的性质

三角形有许多重要的性质,而且应用相当广泛,本文介绍锐角三角形的一组有关面积的性质,并且用于解题。命题1 锐角三角形各项点与外心的连线的延长线交三角形外接圆于三点,这三点分别与三角形相邻的顶点构成三个三角形的面积之和等于原三角形的面积。     

学生究竟学会了什么？——一则案例的启示

寒假里 ,一位朋友的女儿说有几道题目要问我 ,她在某市的一所重点高中读高一 ,数学成绩一直都不错 .她给我的其中一道题目是这样的 :题 1　一个三角形纸片内有 99个点 ,连同三角形的顶点共 10 2个点无三点在同一直线上 ,若以这些点为三角形顶点 ,把这三角形纸片剪成小三角形 ,问这样的三角形共有几个 ?无论我怎么暗示 ,她就是无法从长时记忆中提取与此题相关的信息 ,解题失败 .我为了探究该学生头脑中已有的数学认知结构 ,将题目作了如下变换 :题 2　己知等差数列 { an}中 ,a3 =1,a4=3,求 a1 0 2 .我发现她能很快地运用等差数列的相关知识解…     

在数学解题中加强思维训练

正中学数学教师要从根本上提高学生的解题能力,就要在解题教学中努力对学生加强思维训练。下面分三个方面来谈谈我的教学感受。一、引导学生自己思索,制定解题计划在解题教学中,在讲述习题的解答之前,我先用适当的问题或建议引导学生"思索":思考习题题意,探索解题方法,理清解题思路,订出解题计划。例1:求点P(1,3)关于直线L:x-2y=0的对称点Q的坐标。     

在质疑与探究中培养学生解决问题的能力

正教师在平时的教学中,要有意识地培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。我在进行"轴对称"一章中的一道习题的处理中,深刻地感受到学生的思维具有创造性和严密性。这道题是"拓广探索"中的第13题:在纸上画五个点,使任意三个点组成的三角形都是等腰三角形,这五个点应怎样画?我问:"谁来画一下图形?"黄新浩同学(一个学习中的佼佼者)到黑板上画出五角星的图样,他说:"五角星的五个顶点中的任意三个顶点为顶点的三角形都是等腰三角形。"(同时他用粉笔画出图形中所有的等腰三角形)(如图1)     

2001年高考第14题的六种解法

题目　双曲线 ｘ29-ｙ21 6 =1的两个焦点为Ｆ1 、Ｆ2 ,点Ｐ在双曲线上 .若ＰＦ1 ⊥ＰＦ2 ,则点Ｐ到ｘ轴的距离是 .这是一道典型的与焦点三角形有关问题 .焦点三角形是指以椭圆 (或双曲线 )的焦距Ｆ1 Ｆ2 为底边 ,顶点Ｐ在椭圆 (或双曲线 )上的三角形 .分析　本题与 2 0 0 0年高考第1 4题类似 ,有多种思路 .设点Ｐ(ｘ0 ,ｙ0 ) ,则 ｜ｙ0 ｜就是点Ｐ到ｘ轴的距离 ,故只需求出点Ｐ的纵坐标即可 (如图 1 ) .解法 1　焦半径法在双曲线中 ,ａ=3,ｂ =4,ｃ=5.依焦半径公式知｜ＰＦ1 ｜=53ｘ0 3,｜ＰＦ2 ｜=53ｘ0 -3,由勾股定理 ,得｜ＰＦ1 ｜2 …     

三角形垂心的性质及其应用

1　基础知识三角形三边上的高的交点称为三角形的垂心 .三角形垂心有下列有趣的性质 :设△ＡＢＣ的三条高为ＡＤ、ＢＥ、ＣＦ ,其中Ｄ、Ｅ、Ｆ为垂足 ,垂心为Ｈ .性质 1　垂心Ｈ关于三边的对称点 ,均在△ＡＢＣ的外接圆上 .性质 2　△ＡＢＣ中 ,有六组四点共圆 ,有三组 (每组四个 )相似的直角三角形 ,且ＡＨ·ＨＤ =ＢＨ·ＨＥ =ＣＨ·ＨＦ .性质 3　Ｈ、Ａ、Ｂ、Ｃ四点中任一点是其余三点为顶点的三角形的垂心 (并称这样的四点为一垂心组 ) .性质 4　△ＡＢＣ ,△ＡＢＨ ,△ＢＣＨ ,△ＡＣＨ的外接圆是等圆 .性质 5　在非直角三角形中 ,过…     

有奖解题擂台(50)

题　Ｐ为△ＡＢＣ所在平面上的一点 ,ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ(或其延长线 )交ＢＣ、ＣＡ、ＡＢ(或其延长线 )于Ｄ、Ｅ、Ｆ。问 :对于任意三角形是否存在这样的点Ｐ ,使得ＡＤ =ＢＥ =ＣＦ ?如果存在 ,试确定其位置。　　 (注　第一位给出完整解答者将获奖金 5 0元 )。有奖解题擂台(50)$安徽师范大学数学系@郭要红!邮编:241000     

小议“奇思妙解”

在数学解题中 ,常常谈到“奇思妙解” .这里实际上隐含着一个因果关系 ,“奇思”是条件 ,“妙解”是奇思的结果 .奇思 ,不是猎奇 ,也不是异想天开 ,而是由此及彼的一种联想 ,是换一个角度去观察、思考、分析问题 ,是一个化归与转化的思维过程 ,正如前苏联著名数学家Ｃ·Ａ·雅可夫斯娅所说 :“解题就是把习题归结为已经解过的问题 .”请先看下面的例子 .例 1　已知点Ａ( 3,0 ) ,Ｐ是圆ｘ2 ｙ2 =1上任意一点 ,∠ＡＯＰ的平分线交ＰＡ于Ｍ(Ｏ为原点 ) ,试求点Ｍ的轨迹 .奇思　Ｓ△ＡＯＰ =Ｓ△ＡＯＭ Ｓ△ＭＯＰ.妙解　设Ｍ (ｘ ,ｙ)　 (ｘ>…     

线段比例中项问题的证法探讨

证明线段比例中项是平面几何中常见的问题 .研究此类题的证法 ,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力 ,使学生积累一定的技巧和方法 ,提高解题的速度和质量 .现介绍几种证法供读者参考 .1　直接证三角形相似当所证的比例线段 ,分别是两个三角形的对应边时 ,可通过证三角形相似证明 .例 1　已知两圆内切于点Ｐ ,大圆的弦ＡＢ切小圆于Ｃ ,ＰＡ、ＰＢ交小圆于Ｅ、Ｆ .求证 :ＰＣ2 =ＰＥ·ＰＢ .分析 :ＰＣ、ＰＥ在△ＰＣＥ中 ,ＰＢ、ＰＣ在△ＰＢＣ中 .考虑证△ＰＣＥ∽△ＰＢＣ .图 1证明 :如图 1 ,过点Ｐ作两圆的公切线ＰＤ ,则∠ＰＥＣ =…     

线段定比分点公式在几何证题中的应用

证明几何题 ,我们一般常采用综合分析法 ,这确是行之有效的重要方法 ,但在证明过程中有时却过于复杂 ,不易理解 .而用解析法来证明就可以简化证明 ,且思路清晰易于理解 .下面利用线段的定比分点公式来解决一些几何题目 .线段定比分点公式 :用点的径向量表示 :对于有向线段Ｐ1Ｐ2 (Ｐ1≠Ｐ2 ) ,如果点Ｐ满足Ｐ1Ｐ=λ·ＰＰ2 (λ≠ -1 ) ,则称点Ｐ是把有向线段Ｐ1Ｐ2 分成定比为λ的分点 ,Ｏ是空间任意一点 ,则ＯＰ =ＯＰ1+λＯＰ21 +λ .例 1　如图 1 ,设△ＡＢＣ的三个顶点为Ａ、Ｂ、Ｃ ,同一平面上有一点Ｐ ,今取Ｑ、Ｒ、Ｓ ,使ＰＣ∶ＣＱ …