四面体的重心与垂心的性质

1 四面体的重心 由三角形的一个顶点与对边的中点为端点确定的线段称为三角形的中线,三角形的3条中线交于一点(此点称为三角形的重心),且这点是顶点与对边中点连线的3等分点(靠近对边的中点).类比三角形的中线与重心,遵循"点到棱、线到面、共点线到共点面"的类比原则,容易想到"由四面体的一条棱与对棱的中点确定的平面称为四面体的中面"这一新定义.     

一道数学问题的商榷

《数学通报》1 998年 4月号 1 1 2 6号问题“证明任意三角形内必存在一点 ,使其关于三边的对称点构成正三角形”应改为“证明对任意三角形 ,平面内必存在一点 ,使其关于三角形三边的对称点构成正三角形” .因为当三角形最大角小于 1 2 0°时 ,此点在三角形内 ;当最大角等于 1 2 0°时 ,此点在最大角的对边上 ;当最大角大于 1 2 0°时 ,此点在三角形外部 .5月号给出的解答只证明了第一种情况 ,但第二和第三种情况可类似证明 ,其作法对三种情况都适合 ,下面按其作法画出后两种情况 ,Ｗ为所求点 ,Ｗｉ(ｉ =1 ,2 ,3)为其关于三边的对称点 .图 1…     

一类三角形中的最值问题

设点P(a,b)是直角角标平面内的一个定点,过点P(a,b)的直线与两个坐标轴围成一个直角三角形,如图1中的的三角形OAB.由于过点P(a,b)的直线有无穷多条,而每一条直线都与坐标轴围成一个三角形.所以,围绕这类三角形,我们可以提出一系列的最值问题.例如,这类三角形的三条边长有无最值?三角形的面积有无最值?三角形中内接矩形的面积有无最值?角形的内切圆和外接圆的面积有无最值?等等.下面我们对这些问题逐一进行探讨.为了方便,我们不妨设a＞O,b＞O,即点P(a,b)是第一象限内的点.     

这是组合问题吗?

题目　一张三角形纸片内有 99个点 ,连同原三角形的顶点这 10 2个点无三点同在一直线 ,若以这些点为三角形顶点 ,把这张三角形纸片剪成小三角形 ,这样的小三角形共有(　　 ) .(A) 3 0 0个　　　 (B) 17170 0个(C) 2 0 1个　　　 (D) 199个许多同学看到上面这道题都会有这样错误的想法 :因为 10 2个点无三点共线 ,所以由组合知识知这样的小三角形共有C31 0 2 =17170 0个 ,选 (B) .其实 ,这不是一个组合问题 .如图 ,△ABC内有四点D、E、F、G ,这四点无三点共线 ,它们能组成四个不同的三角形 ;但以这些点为顶点能否剪下四个不同的三角形…     

解析几何的几个基本问题（续）

3　定比分点在直角坐标系中 ,利用定比分点的坐标公式 ,容易得到如下结论 .定理 1　以Ａ(ｘＡ,ｙＡ) ,Ｂ(ｘＢ,ｙＢ) ,Ｃ(ｘＣ,ｙＣ)为顶点的三角形的重心坐标为 (ｘＡ ｘＢ ｘＣ3,ｙＡ ｙＢ ｙＣ3) .此定理可以推广到任意ｎ个点的情形 .即ｎ个点Ｐｉ(ｘｉ,ｙｉ) (ｉ=1,2 ,… ,ｎ)的重心坐标为Ｇｎ(1ｎ ｎｉ=1ｘｉ,1ｎ ｎｉ=1ｙｉ) .定理 2　以Ａ(ｘＡ,ｙＡ)Ｂ(ｘＢ,ｙＢ) ,Ｃ(ｘＣ,ｙＣ)为顶点的三角形的内心坐标为(ａｘＡ ｂｘＢ ｃｘＣａ ｂ ｃ ,ａｙＡ ｂｙＢ ｃｙＣａ ｂ ｃ )其中ａ ,ｂ ,ｃ分别为△ＡＢＣ的三点Ａ ,Ｂ ,Ｃ所对的…     

关于三角形面积周长平分弦最大（小）值的探讨

1　问题△ ABC中 ,∠ A、∠ B、∠ C的对边分别为 a、b、c,且 a相似文献   

三角形有限元的超收敛性 *

基于三角形上的两类正交展开 ,对二阶椭圆问题研究了任意m次三角形有限元解(对偶数m)及平均梯度(对奇数m)在对称点上的超收敛性 .除此之外 ,再没有其他与方程系数无关的超收敛点 .     

基于费马点问题的同题异构

<正>1问题情境费马点问题在三角形ABC内部存在一点P,使PA+PB+PC达到最小值.分为两种情况:(1)当三角形的内角都小于120°时,费马点在三角形的内部且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°;(2)当三角形的某个内角不小于120°时,则该钝角的顶点就是费马点!     

关于角格点问题

如果三角形的三个角的度数都是10°的整数倍,三角形内一点与三角形的三个顶点分别连结后得到的所有的角也都是10°的整数倍,我们称这样的点为三角形中的角格点.在给定的具有一个角格点的三角形中,恰当地选定三条线段,求用此三条线段构造的新三角形的三个角的度数,有趣的是,这种问题常常是使用正三角形一蹴而就.     

一道竞赛题的巧解、变式与推广

由三角形的面积公式容易得到如下推论:同高的两个三角形的面积之比等于其底边之比.用此结论解决有关问题可以精简解题程序,提高解题效率!     

分割多边形为三角形的计数问题

分割多边形的计数问题,是近几年来各地数学竞赛中经常出现的问题,如1989年全国初中数学联赛试题中第一试第一大题4小题就是属于这个类型的问题.木文就此作一些说明.一、关于分割三角形的计数问题例1 以三角形的三个顶点和它内部的九个点(共12个点)为顶点,能把原三角形分割成的小三角形的个数是(A)15;(B)19;(C)22;(D)不能确定.(1988年江苏省初中数学竞赛题)     

一道三角形内角平分线问题的多维视角求解

<正>三角形是初高中几何学习的重要对象和载体,特殊的三角形具有很多性质,向量是联系几何与代数的桥梁,利用坐标解决几何问题是非常好的方法.本文将从不同视角研究三角形中的角平分线问题.1原题呈现在直角坐标系中,如图1,已知点A (0,1)和点B(-3,4),OC为∠AOB的平分线,且OC与AB交于点C,求点C的坐标.     

解答与三角形折心有关的一个问题

记△ABC中x边上的中点为Gx,x∈{a,b,c}(a≥b≥c),Fx为a、b、c三边中除x边外的另两边所成折线长的中点.称Fx为相对于x边的折中点,线段FxGx为x边的折中线.文[1]证明了三角形的三条折中线共点(此点称为三角形的折心)以及折心的一些性质,且文[1]末提出了如下问题　设Fx是△ABC的折中点,Ix是x边对角的平分线与x边的交点,证明或否定:FaIa、FbIb、FcIc三线共点.笔者对此问题研究的结果是:对不等边三角形而言,以上三线不共点.证明　当a=b=c时,FaIa、FbIb、FcIc显然共点.下面对a≥b≥c(等号不同时成立)进行讨论.如图1,设FaIa与FbIb相交于…     

平面直角坐标系中求三角形面积

<正>在学习函数及其图像时,图像上的点和平面直角坐标系中其它的一些点可构成一些三角形,而求这些三角形的面积是中考中常出现的题型.现在就举例剖析一下这些三角形面积的求法.大背景:已知二次函数y=x2-2x-3的图像(如图1),求(1)对称轴,(2)顶点D的坐标,(3)与y轴交点C的坐标,(4)与x轴的交点A、B的坐标.这是二次函数的基础知识,很容易求得:(1)对称轴x=1,(2)顶点坐标D(1,-4),(3)与y轴交点的坐标C(0,-3),(4)与x轴的交点的坐标A(-1,0)、B(3,0).一、巧用坐标轴解决面积问题1.以x轴上的线段为底图1问题1如图1,在背景问题的基础上求△ABC的面积.解∵点A、B都在x轴上,∴求△ABC的面积要以AB为底,S△ABC=12|AB|·|CO|=12×4×3=6.     

平面内一个含参数的动点不等式

近年来,在我国初数界,对平面(或空间)内动点的几何不等式的研究取得了一系列优秀成果,其中江西的刘健先生,江苏的褚小光先生尤为突出.在这方面,笔者也曾试作过研究[1～10],也得到过一些结果.在此,笔者再给出一个含有参数的三角形内动点的几何不等式,由于参数可以取不同的值,因此可得到一系列关于三角形内动点的不等式.本文仅给出笔者研究的结果,即以下定理中(1)式.     

实施研究性学习教学偶得

1　引出问题 ,叠起竞争浪潮研究性学习的一项重要内容就是要激发学生动脑、动手 .因而教师在引出这方面话题时 ,应注意到所提问题能否吸引学生的积极参与 .在学习直线方程的几种形式时 ,学生对求直线与坐标轴围成的面积的解题方法 ,感觉良好 .若在此基础上加以提高 ,提出较为新颖的问题 ,容易引起学生的极大兴趣 .问题　若直线l经过点P(2 ,1) ,且与坐标轴围成的三角形的面积为S (S >0 ) ,问这样的直线有多少条 ?虽然同学们都跃跃欲试 ,大显身手 ,锋芒毕露 .但由于受到局部性思想的制约 ,回答的结果往往存在诸多漏洞 ,但自我感觉却又良好 .…     

对旋转相似变换的探究

<正>1.问题提出(1)试题呈现(2014年山东淄博市中考数学第22题)如图1,在直角坐标系中,点A的坐标是(0,3),点C是x轴上的一个动点,点C在x轴上移动时,始终保持△ACP是等边三角形.当点C移动到点O时,得到等边三角形AOB(此时点P与点B重合).求点C在x轴上移动时,点P所在函数图像的解析式.(此处略去第一问)(2)中考阅卷参考答案解点P在过点B且与AB垂直的直线上.∵△AOB是等边三角形,A(0,3),     

四面体的界心

文[1]中,笔者把三角形的奈格尔(Nagel)点[2]概念及性质引申推广至有棱切球的特殊四面体中.本文拟将奈格尔点概念进一步引申推广至一般四面体中.三角形的奈格尔(Nagel)点被国内作者称为三角形的"界心";——这是由三角形的三条"周界中线"交于一点而得名(同一个三角形的界心与奈格尔点是同一点,以下统称为三角形的界心).     

四面体的界心

文[1]中,笔者把三角形的奈格尔(Nagel)点[2]概念及性质引申推广至有棱切球的特殊四面体中.本文拟将奈格尔点概念进一步引申推广至一般四面体中.三角形的奈格尔(Nagel)点被国内作者称为三角形的"界心";——这是由三角形的三条"周界中线"交于一点而得名(同一个三角形的界心与奈格尔点是同一点,以下统称为三角形的界心).     

欧拉公式也能解决平面问题

题目一张三角形纸片内有99个点,若连同原三角形的顶点,共有102个,其中无三点共线,以这些点为三角形顶点,把这张三角形纸片剪成小三角形,这样的小三角形共有( )个.