一道数学竞赛题的几种解法

一九八五年省市自治区高中联合数学竞赛第二试第二题:如图1,在正方体ABCD-A_1B_1C_1D_1中,E是BC的中点,F在AA_1上,且A_1F:FA=1:2,求平面B_1EF与底面A_1B_1C_1D_1所成的二面角。除《标准答案》的解法外,另提供几种解法,供参考。     

证明不等式的几种重要技巧

一、放缩放缩是不等式证明中一种重要的变形技巧,它的一般形式是欲证A≥B,可借助一个或多个中间量通过适当的放大,使得 B≤B_1 ,B_1≤B_2,…,B_n≤B_n,B_n≤A或通过适当的缩小,使得 A≥A_1,A_1≥A_2,…,A_n1≥A_n,A_n≥B利用传递性达到目的。例1 已知a,b,c∈[0,1],求证: a/b c 1 b/c a 1 c/a b 1 (1-a)(1-b)××(1-c)≤1 证明显然,对不等式(1)左边进行通分会使问题变得更为复杂,由对称性,可令o≤a≤b≤c≤1,将左边放大     

平面几何证明的轨迹法例说

轨迹,作为平面几何的一部分,其解题思想、方法与其它内容多有不同。轨迹问题的解决常离不开几何证明,这是广为人知的。但是,轨迹用于几何证明,却并不多见。本文中的轨迹法就是有关这方面的探讨。应用轨迹法解题时,首先要明确与几何证明有关的轨迹,然后再从适当的轨迹中选出特殊元素,给出待证问题的证明。下面我们结合例子作些说明。例1 过△ABC的边BC、CA、AB上的点A_1、B_1、C_1引其垂线。这些垂线相交于一点的充要条件是: A_1B~2 B_1C~2 c_1A~2=A_1C~2 C_1B~2 B_1A~2 分析:由边AB的垂线,自然联想到“满足XA~2-XB~2=k的点X的轨迹是已知线段     

三角形全等(上)

<正>定义△ABC与△A_1B_1C_1中,若AB=A_1B_1,BC=B_1C_1,CA=C_1A_1,∠ABC=∠A_1B_1C_1,∠BCA=∠B_1C_1A_1,∠CAB=∠C_1A_1B_1.则称△ABC与△A_1B_1C_1合同(全等),△ABC与△A_1B_1C_1全等,记为△ABC≌△A_1B_1C_1.两个三角形全等的判定:三角形全等的判定定理1如果一个三角形的两边和夹角,与另一个三角形的两边和夹角对应相等,则这两个三角形全等.简记为     

一个单形不等式等号成立的举例

关于猜测:“自E~n中的单形B_1B_2…B_(n+1)内的任意一点M作各面的垂线,分别交各面于C_1,C_2,…C_(n+1),则 |V_((c_1c_2)…c_(n+1))|≤1/n~n|V((B_1B_2…B(n+1))|式中等号当仅且当M是单形B_1B_2…B_(n+1)的外接球球心时成立。”文作了颇精妙的证明并指出:“当n≥3时,一般地,猜测中取等号的条件是不成立的”,这预示单形该性质有异化的情况。为了使其发生变化的情况有所具体表现,我们通过对     

关于单形的一个不等式

§1.引言 设M为△B_1B_2B_3内任意一点,由顶点B_1、B_2、B_3与M联直线延长后分别交对边于C_1,C_2,C_3,则有     

体积问题中的几种转化方法

<正>体积问题是每年高考中的重点和热点问题,只要进行恰当的转化,改变它的顶点和底面,体积问题就能很容易的得到解决.一、通过等体积法转化例1如图1所示,在直三棱柱ABCA_1B_1C_1中,点D在直线A_1B上,AD⊥平面A_1BC,且BC=2,AB=     

五角星中的Menelaus型定理的简证及推广

本刊1993年第12期朱道勋先生翻译介绍了五角星中的Menelaus型定理: 定理 如图1,如果A_1B_1A_2B_2A_3B_3A_4B_4A_5B_5是一个五角星,则     

从一题多证看直线与平面平行的证明

<正>题目如图所示,在正方体ABCD-A_1B_1C_1D_1中,M,N分别是C_1C、B_1C的中点,求证:MN∥平面A_1BD.分析线面平行的证明用几何法和向量法都可以证明,本题也不例外,题目虽很简单,但其证明方法却包罗了线面平行的主要证法,现证明如下:证法1(线面平行的判定定理法)连接B_1C,根据正方体的性质可知,B_1C∥A_1D.     

问题征解

一、本期问题征解 1.在⊿ABC中,AD是BC边上的高(长为h),BC边长为a.将BC边n等分,得分点B_1,B_2,…,B_(n-1),在高AD上依次截取AD的中点A_1,A_1D的中点A_2,A_2D的中点A_3,…     

非自治系统的周期解

§1.(?)=f(t,x)的周期解考虑一般情形(?)=f(t,x),x∈R~n,(1.1)其中 f(t,x)是连续的以ω为周期的周期函数.引入下列记号:B_ω={u(t);u(t)∈C_([0,ω]),u(0)=u(ω)}‖u‖=(?)|u(t)|,对 u(t)∈B_ω.则 B_ω为一 Banach 空间.再记B_1={u(t);u(t)∈B_ω,且对任意 t∈[0,ω] u(t)=u(0)},B_2={u(t);u(t)∈B_ω,且 integral from n=0 to ω u(t)dt=0},则 B_1∩B_2={0}.B_ω有直和分解 B_ω=B_1(?)B_2,且     

高次Ball曲线及其几何性质

在由Ball,A.A.开发的英国飞机公司的CONSURF外形设计系统中,曲线的基函数定义为 [B_(3,0)(u),B_(3,1)(u),B_(3,2)(u),B_(3,3)(u)]=[(1-u)~2,2(1-u)~2u,2(1-u)u~2,u~2] (0≤u≤1) (1) 本文把(1)推广到一般形式,导出了n次Ball曲线的一系列几何性质,并指出了其应用前景。     

数学解题中的联想几例

在观察的基础上,联系已有的知识、经验对研究的对象进行思维操作的方法称为联想. 联想的方法很多,在数学中,它是进行类比、猜想、归纳等似真推理的基础,又是回忆旧知识, 发展新知识的重要手段,是发散思维的重要形式.实际上平时做课后练习就是依靠对课堂讲授知识的联想来解决的.下面介绍解题中的联想几例.     

用一个公式来复习立体几何中的体积公式

在复习立体几何的时候,利用公式V=h/6(B_1++4B_2+B_3)(式中B_1表下底的面积;B_2表中截面的面积,即通过高的中点作截面截几何体所得的截面;h表立体的高;B_3表上底的面积)把多面体中的棱柱、棱錐、棱台体积公式和旋轉体中的圓柱、圓錐、圓台以及球体积公式概括起来,对同学掌握知識有很大的帮助,一方面能以动的观点培养同学的辯証唯物主义观点,邏輯推理、綜合、分析和概括問題的能力;另一方面加深同学对公式的理解等。     

Banach 空间中的一类分析问题

<正> Banach 空间 B_1,B_2,B_3中的元素分别记为 z,v,w,其范数为‖z‖_1,‖v‖_2,‖w‖_3.B_i中的零元素记为φ_i.对任意的 z∈B_1,v∈B_2,规定乘积元素 w=vz∈B,并满足下列三性质:     

非齐次常系数线性微分方程组的解的拓扑分类

<正> 把(2)的积分曲线族记为{A,B}.若存在 R~n 到自身的拓扑变换(?),把{A_1,B_1)中的积分曲线变为{A_2,B_2)中的积分曲线,则称{A_1,B_1)与{A_2,B_2}拓扑等价,记为{A_1,B_1)～{A_2,B_2).当 B=0时,即对齐次常系数线性微分方程组,Kuiper 完全解决了它们的积分曲线族的拓扑分类.     

等积变形与面积证题(三)

<正>一般说来,若Δ=Δ_1+Δ_2+…+Δ_n称为一个面积方程.如例1中,就是从面积方程S(△ABC)=S(△APB)+S(△BPC)+S(△CPA)入手的.1.若S(△ABC)=S(△A_1B_1C_1),这样1/2AB·h_c=1/2A_1B_1h_(c1).当AB=A_1B_1,则有h_c=h_(c1);当h_c=h_(c1),则有AB=A_1B_1.利用上述关系可以证明线段的相等.     

一四元数矩阵方程组的广义(反)反射解

该文给出了四元数矩阵方程组X_1B_1=C_1,X_2B_2=C2,A_1X_1B_3+A_2X_2B_4=C_b可解的充要条件及其通解的表达式,利用此结果建立了四元数矩阵方程组XB_a=C_a,A_bXB_b=C_b有广义(反)反射解的充要条件及其有此种解时通解的表达式.     

一个奇妙三角形定理的多方位推广

美国数学家约翰逊在其名著[1]中,介绍了一个奇妙的三角形定理,即定理1在△A_1A_2A_3的每条边上取两个点与该边中点等距离,即(?)=(?),(?)=(?),(?) =(?),若△B_1B_2B_3,△C_1C_2C_3,△A_1A_2A_3的重心依次为G_R,G_C,G_A,则线段G_BG_C必被点G_A所平分.     

平面束的方程

关于平面束的方程,有些通用教材的讲述似有不完善之处,今提出来向大家请教.例如,有教材一方面说“通过定直线的所有平面的全体称为平面束”;另一方面又说“方程A_1x B_1y C_1z D_1十 λ(A_2x B_2y C_2z D_2)=0(其中λ为任意常数)称为通过直线L:A_1x B_1y C_1z D_1=0A_2x B_2y C_2z D_2=0 (A_1:B_1:C_1≠A_2:B_2:C_2)的平面束方程.”