费马点性质及其应用

在诸如电力线的建设、道路修建等最优化实际应用中，需要选定最佳点位置，以使该点与其它相关点的距离之和为最小．而平面几伺中三角形的费马点恰好具有这样的属性，因此费马点性质在解决有关“距离和最小”类实际问题中，具有独特的功效．先回顾三角形费马点的定义与性质．定义设△ABC所在平面内有一点P，满足∠APB＝∠BPC＝∠CPA＝120°，则称P点为△ABC的费马点（如图1）．容易知道，一个三角形的费马点存在且唯一。性质三角形的费马点，是平面上所有点中到三角形的三个顶点的距离之和为最小的点．这个性质，可用很优美的平面几何…     

关于三角形平面上一点的一个不等式

在形形色色的三角形不等式中,有一类是关于三角形平面上一动点的。例如惯性极矩不等式,由于此类不等式具有“动”的特性,因而特别吸引人。本文给出涉及平面上一点到三角形三顶点和三边的距离的一个新加权不等式。     

“凸包”的应用

定义1 对于平面图形内的任意两点A、B,线段AB上的所有点都在形内,这样的平面图形叫做凸形。显然,平面几何中研究的线段,三角形、凸多边形等都是凸形。定义2 对于平面上的有限个点所组成的平面点集,存在一个凸多边形,它包含这整个点集,且其顶点与这集的点重合。这样的凸多边形称为已知点集的凸包。特殊地,当平面上的点在一直线上时,凸包为线段。平面上有限点集的凸包的存在性从直观上看是显然的。在给定的有限个点的每个点插上大头针,用一根线圈上这些针,拉紧后构成的图形就是凸包。自然,这个直观的考虑不是凸包存在性的严格证明,     

二染色平面的单色顶点图

二染色平面的单色顶点图１０００３７首都师范大学数学系周春荔，张燕勤１９９５年全国高中联赛第二试试题四是一个平面点集的染色问题．问题将平面上每一点都以红蓝两色之一着色．证明存在这样的两个相似三角形，它们的相似比为１９９５，并且每一个三角形的三个顶点同色...     

曲面成为平面的条件

有些課本把下面这个平面的性貭(公理):“如果一条直綫上的两点在一个平面內,那末这直綫上所有的点都在这平面內”作为鉴定一个面(称曲面更合适)是否为平面的准則。事实上这个公理仅仅給出曲面成为平面的必要条件,只有当我們証明了这个条件也是充分条件时,才能确立这个鉴定平面的准則。就直觉     

抛物线中一个特征三角形的探索

抛物线是高中数学圆锥曲线的一个重要组成部分 .本文从抛物线的定义出发 ,找出抛物线的一个特征三角形 ,并从计算和证明两个方面浅析该特征三角形的性质和应用 .图 1　抛物线我们知道 ,平面内与一个定点F和一个定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线 .点F叫做抛物线的焦点 ,直线l叫做抛物线的准线 .如图 1 ,点M在抛物线上 ,MN垂直于准线l于点N ,由此得到一个等腰△MFN(点M与原点重合时除外 ) ,我们称这个三角形为抛物线的一个特征三角形 .当点M和原点重合时 ,△MFN退化为线段FN .当点M不和原点重合时 ,我们有如下结论 .性质 1　过顶…     

为什么正多面体只有五种

我们知道,平面上的正多边形,可以有正三角形、正方形、正五边形、正六边形等等.对于任意一个正整数n,都有正n边形存在.平面上的多边形,类比到空间,就是多面体——由若干个平面多边形围成的封闭的空间图形.围成多面体的各个多边形叫多面体的面,两个面的公共边叫多面体的棱,棱和棱的公共点叫多面体的顶点.把多面体的任一面伸展成平面,如果其余的面都位于这个平面的同一侧,这样     

正则点、等力点及其他

1　近三年来关于三角形“正则点”的研究自 1 999年文 [1 ]提出三角形“正则点”概念后 ,近三年来围绕“正则点”的文章不断涌现 (见文 [2 ]～ [9]) ,形成了一个小小的热潮 .三角形所在平面内关于其三边的对称点构成正三角形的点称为三角形的“正则点”.关于三角形的“正则点”的主要结果有 :( 1 )正则点的分布1正三角形只有一个正则点 ,即其中心 ;2最大角小于 1 2 0°的非等边三角形 ,内部外部各有一个正则点 ;3最大角等于 1 2 0°的三角形 ,在外部及最长边上各有一个正则点 ;4最大角大于 1 2 0°的三角形 ,其两个正则点都在三角形的外部 .…     

平行投影

窗户玻璃上贴着圆形的、正方形的和正三角形的各种图案,太阳光线照在窗户上,上述各种图案在房间地板上投下的影子,会是什么形状的呢? 通常,我们把太阳光线看成是一族平行线.平行光线将一个平面上的点(或图形)投射到另一个平面上,我们就称它为平面到平面的平行投影,而把所得的影子叫该点(或图形)在平行投影下的像.我们所讨论的平行投影,平行光线与两个平面都不平行.     

"圆锥曲线一个奇妙性质"的射影证明

在平面解析几何中 ,圆锥曲线有这样一个奇妙性质 :“设Ｍ(ｘ0 ,ｙ0 )为圆锥曲线上的一个定点 ,过Ｍ点任作两条互相垂直的弦ＭＰ ,ＭＱ ,则直线ＰＱ通过一个定点 (有穷点或无穷远点 )” .(数学通报 ,2 0 0 1年第 9期 ,张汉清文“圆锥曲线的一个奇妙性质”) .本文用射影几何的理论给出这一性质的统一证明 ,为此 ,我们首先建立圆锥曲线上的射影变换 .定义 1　如果在二阶曲线[注 ] 的点之间建立了一一对应 ,使得二阶曲线上任意一点分别与每对对应点相连所构成的两个线束是射影对应的 ,则称在二阶曲线上建立了射影变换 ,二阶曲线叫做底 .如图 1 ,…     

位似变换与证题(一)

<正>在平面几何中,将一个多边形放大2倍,或缩小2倍的作图大家都很熟悉.把这个作法一般化可以得出位似变换的概念.1位似变换定义在平面到自身的变换下,如果任意点X的像是这样的点X′,使有向线段OX′=k OX(k≠0).这样的变换叫做以O为中心,系数k≠0的位似变换.     

我的创意——逐步添线法

在小学里,我们就接触到数三角形个数的题目.开始.我们总是漫无头绪地乱数.后来老师就会教我们用“分类法”.比如,以“一个小图形”为单位的三角形有几个.“两个小图形合成”为单位的三角形有几个……,以此类推,最后再将所得结果加在一起,便得到所求的总的三角形个数.这样的题目接触多了,我便想,是否有别的办法来数三角形的个数呢?     

射影—空间通往平面的桥梁

平面是空间的一个元素.当我们选定一个平面作为认识空间各元素的关系的基础时,这个平面叫这个空间的基平面.于是,一些空间元素间的距离,或者线、面所成的角,可以通过射影的方式,把要求的数据,通过它们在基面上的影象而获得.直接把空间距离或角投射到平面上且不改变大小的射影,我们称为一次射影.1　求空间两点间的距离例1　线段AB、CD夹在两个平行平面α与β之间,ACα,BDβ,AB⊥α,AC=BD=5,AB=12,CD=13.E、F分别分AB、CD为1:2,求线段EF的长.分析　无论对于平面α还是β,E、F都是空间两点,它们好象是分别长在两棵树上的果子,不易…     

射影平面的模型和莫比乌斯带

射影几何研究图形在射影变换下的不变性,射影变换可以直观地看成是由连续施行若干次中心投影所得到的变换,为了使中心投影成为两平面的点之间的一一对应,我们必须把通常的欧氏平面加以拓广,添加无穷远点和无穷远直线,即对平面上的一族平行线添加一个无穷远点,且规定平面上所有无穷远点的集合为一条无穷远直线,这和经过拓广以后的平面,若对     

有限点组的重心

一般所说三角形的重心,实际上并不是位于三角形三边的三根均匀细棒的重心,而是三角形均匀薄板的重心,也可看作是位于三角形顶点的三个相同质量的小质点的重心。基于后一种看法,可以得到三点所成点组的重心的概念。 本文想把这个概念推广到平面内n(正整数,同)个点所成点组的重心,并得出它的一些性质。     

球面上的几何性质

对于复平面，我们构造一个一一映射，使复平面上的点能够在一个三维球面上被表示，称为复数的球面几何表示．通过这样一个一一映射，我们可将对平面上的复数的研究转移到一个有限的三维空间上去，并在这个新的空间中讨论复数在其上的一些性质及关系．     

一道联赛题的推广

一道联赛题的推广４４３０００宜昌市一中陈建森９５年全国高中数学联合竞赛试题第二论的最后一题为：将平面上每个点都以红蓝两色之一治色，证明：存在这样的两个相似三角形，它《ｒ的相似比为１９９５，并且每一个三角形的三ｆ顶点同色．现将以上命题作如下推广：将平面...     

五个元素相等的非全等三角形——答一些初中学生所问

在讲授“全等三角形”一节时,有几位同学提出了这样一个有趣的问题:“一个三角形有六个元素;三条边和三个角,是否有这样两个非全等三角形,第一个三角形的五个元素与第二个三角形的五个元素分别相等”呢? 虽然这是一个比较简单的问题,但饶有意     

空间图形的“特写镜头”

在立体几何的直观图中,矩形画成平行四边形,正三角形画成斜三角形,圆画成椭圆。这对于才进入高中学习的一年级学生,开始时很不习惯,后来经过学习,虽然在理论上明白这样做的道理,在实践中也知道这样做的方法和步骤。但是,由于图形的变形,往往容易产生错觉,影响深入分析图形的几何性质;成为解决立体几何问题的拦路虎。帮助学生排除这一障碍,是使他们实现由平面图形研究转化到空间图形研究的飞跃之关键。在电影和电视中,为了表现某种情境,常常采用“特写镜头”。研究空间图形的问题,也可以采用同样的手法。由于空间图形的主要元素往往集中在某一平面上,因此我们可以把这个平面上原来在主体图中     

第九讲 抽屉原则

一什么是抽屉原则把4本书分放在3个抽屉内,至少有一个抽屉内放2本或2本以上的书,这就是“抽屉原则”,我们把“抽屉”看成“集合”,而把“书”看作“元素”,抽屉原则可叙述为: 旅则1 把多于n个的元素按任一确定的方式分成n个集合,那么一定有一个集合中含有两个或两个以上的元素。(其正确性很容易用反证法证得。) 就是这样一个简单的事实,在初等数学中有着广泛的应用,特别是数学中一类“存在性”问题经常用到“抽屉原侧则”。例1 在圆内或圆上任取8个点,证明:在这8个点甲,必有两个点的距离小于圆的半径。证明:在所取的8个点中,至少有7个点不和圆