关于规矩

规我矩是我国古代的两件器具。一般都认为分别是画圆和画方(画直角从而画矩形——当然包括正方形)的画图工具。其实,在古代,规和矩不仅是画图工具,而且还是校验圆形和方形的器具。古籍《周礼·考工记》等均载有“圜者中规,方者中矩”的说法。在《诗     

大道至简 大简至美——南京市2017年中考数学尺规作图题赏析和思考

尺规作图,顾名思义,是指用没有刻度的直尺和圆规来作图,它起源于古希腊的数学课题.尺规作图,题型多样,对于培养学生的动手操作能力有着不可替代的作用.南京市2017年初中毕业学业考试数学中呈现了一道这样的题,仅用尺规,用两种不同的方法判断一个角是否为直角.考生的奇思妙想精彩纷呈,笔者有幸参与此题批阅,现摘其解法,与大家分享,同时,将自己的思考奉上与各位交流.     

剖析用尺规作平行线的方法

<正>尺规作图是指只能使用没有刻度的直尺和圆规,并且只可以使用有限次,来解决平面几何作图问题.如何用尺规作图来完成"过直线l外一点P作直线l的平行线"呢?要解决这个作图问题,首先我们要思考都学习过哪些可以得出两条直线平行的定理,再根据这些定理进一步设计尺规作图的步骤.剖析依据能得出两条直线平行的定理有:(1)平行线的判定定理;同位角相等,两直线     

心距与沃尼克作图问题

1982年,William.Wernick在文[1]中提出:已知三个定点求作三角形的139个问题,文[2]中列出了悬而未决的41个问题,本文用心距公式证明问题73、问题80、问题121均为尺规作图不能问题.大家知道,仅限使用直尺和圆规的作图法称为尺规作图法.首先不加证明地给出如下结论:引理1[3]　设实数x为有理系数三次方程Ax3 Bx2 Cx D=0　(A≠0)的根,则长度等于|x|的线段能从方程的系数出发而能用尺规作图的充要条件是方程至少有一个有理根.引理2[4]　如果既约分数rs是整系数方程p(x)=a0xn a1xn-1 … an-1x an=0的根,则　r|an,s|a0.引理3　△ABC的三边长a、b…     

用尺规作图不可能三等分任意角

三等分任意角问题 ,连同立方倍积问题和变圆为方问题 ,是古希腊巧辩学派的学者们于公元前 5世纪提出并研究了的几何学三大问题 .2 0 0 0多年来 ,历代数学家为了解决这三个问题 ,耗费了许多心血 ,但都遭到失败 .其实这三个问题 ,于 19世纪就被严格证明为不可能用直尺、圆规 ,经有限次的作图步骤来解决的问题 .自 16 37年笛卡尔 (ＲｅｎｅＤｅｓｃａｒｔｅｓ,15 96 - 16 5 0 )创立了解析几何学之后 ,尺规作图的可能性就有了判定准则 .1837年万泽尔 (Ｐｉｅｒｒｅｈａｎ ｒｅｎｔＷａｎｔｚｅｌ,1814- 184 8)首先证明了“立方倍积”和“三等分…     

尺规作图的回归:为何,何为

<正>尺规作图在初中平面几何中的地位可以说是“几经沉浮”.改革开放前对几何作图要求较高,改革开放后因为义务教育的逐步普及,一段时间内对几何作图的要求逐步弱化,至2001年《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》的版本,尺规作图的要求已经降至最低.《义务教育数学课程标准(2011年版)》开始逐步提高对尺规作图的要求,重新要求了解作图的道理;《义务教育数学课程标准(2022年版)》对尺规作图的要求进一步提高,小学阶段就开始增加尺规作图,初中阶段基于基本作图的简单几何作图要求有所提升,要求经历尺规作图的过程,理解尺规作图的基本原理与方法.     

HPM视角下“三等分角”习题课教学与思考

一、数学史话将数学史与数学融合在一起共同促进学生的发展是HPM(Historyand Pedagogyof Mathematics)研究的一个主要涵义.我们知道,三等分角是古希腊三大几何问题之一.即在尺规作图(即用没有刻度的直尺和圆规作图)的前提下,无法将一个给定的角三等分.若将条件放宽,却可以引发三等分的作法.比如历史上关于"三等分角"的故事的版本很多,其中有一段是与阿基米德有关.这里简要概述这段故事.     

珠算算理浅论

四、远古时代数学发展的可能性 （一）度量单位的发展用尺量长度实际早已有记载。1976年上海人民出版社出版《中国古代的发明创造》一书揭示，公元前2698年以后，已有尺，其尺折24.88厘米，该尺以九为进制，足见我国在4700年前对长度就有了研究。关于长度的研究是不是更远一些，有待进一步考证，若伏羲研究的矩有数量关系，那么可以把历史推进7000年。尺的出现不是小事。它说明数轴已经出现。黄帝时有尺，说明中国有了历史可载的“数”学，数学理性化已经开始，“隶首作数”决不是虚言。这个数学经过大禹时代可能因治水的需要，得到了很大的发展，到了商代周代数学已经达到理性化的一个顶峰。     

另类的四等分圆

<正>尺规作图已经有2000多年的历史,四等分圆是一个简单问题——只需作某直径的一条垂直平分线即可.今天笔者准备换一个角度,梳理梳理历史上有限制的、另类的四等分圆.一、拿破仑问题——限制只用圆规众所周知,拿破仑很喜欢数学,平面几何中有以拿破仑命名的定理.据说他曾经给欧洲数学家出过一道有趣的作图题——现在我们称之为拿破仑问题.     

还原本来面目,巧解“尺规作图填依据”

<正>近几年北京中考题有一道"尺规作图"填依据的填空题,很多同学都对这道题感到很苦恼,填什么,怎么填,怎么才能把依据填全,这种类型题考查的落脚点不是在尺规作图的操作层面,而是落脚于"为什么这么作"、"这么作的原因是什么",考查的是技能操作里面蕴含的数学原理.其实就是一道几何证明题.     

明代杰出的数学家——程大位

全日制十年制学校初中课本《数学》第一册复习题三(P145)中有一道我国古代数学问题:“假如井不知深,先将绳三折入井,绳长四尺,后将绳四折入井,亦长一尺。问井深及绳长各若干?答曰:井深八尺,绳长三丈六尺。”这道题选自明朝程大位所著的《算法统宗》(1502年)卷七。程大位。字汝思,号宾渠,安徽休宁人(另一说是新安人),生于公元一五三三年,卒年不详。他自幼酷爱学习,博览群书,从二十岁起,在长江中下游一带经商,同时研读数学。在经商中,他遍访名师,“遇有算数书籍,辄厚值购读”,经过研究整理,终     

剖析《试解几何难题三等分角》一文

剖析《试解几何难题三等分角》一文汪富泉（四川师范学院数学系（南充）６３７００２）三等分任意角、立主倍和化圆为方，是早在１９世纪就已经完全解决了的“尺规作图不能问题”因此，所谓“几何三大问题”已是不成问题的问题，而不是什么川可难题了，五十年代，我国一些...     

追本溯“圆”——探究“定弦定角”

尺规作图和“定弦定角”问题是近几年一些地区的中考热点题型,对于这样的问题,学生往往想不到用圆来解决,因此必须追本溯“圆”.基于此,本文还原了此次省级公开课的真实情境,本节课从特殊到一般,利用尺规作图探究“定弦定角”,运用数学的思维方式思考,增强发现问题和提出问题的能力、分析和解决问题的能力,提高学生的数学素养.     

数学诗选

三角函数东升西落照苍穹 ,影短影长角不同。昼夜循环潮起伏 ,冬春更替草枯荣。立体几何锥顶柱身立海天 ,高低大小也浑然。平行垂直皆风景 ,有角有棱足壮观。解析几何代数几何熔一炉 ,乾坤变幻坐标书。图形百态方程绘 ,曲线千姿运算求。三等分角与数域扩张一角三分本等闲 ,尺规限制设难关。几何顽石横千载 ,代数神威越九天。步步登攀皆是二 ,层层寻觅杳无三2 。黄泉碧落求真谛 ,加减乘除谈笑间。注　 1 .应湖南教育出版社邀请编写高中新课程标准教材。每章前面写了一首诗 ,这里是其中的一部分。2 .尺规作图只能将数域不断作二次扩张 ,永远也…     

“印度莲花”与“中国芦苇”

“中国芦苇问题”与“印度莲花问题”都是著名的数学问题. 一、中国芦苇问题“中国芦苇问题”出自我国古代的数学著作《九章算术》,原题如下: 今有方池一丈,葭(芦苇)生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与水齐.问水深葭长各几何?     

神奇之角

<正>今天是航母开放日。阿木老叔一大早就爬了起来,拽着神行太保去参观航母。航母上的各种设施真是让人大开眼界,老叔和太保的眼睛都不够用了。“欢迎前来参观。我们是大家的导游兼讲解员。”大家低头一看,原来是三个脸盘尖尖的小家伙在说话。“我们是‘角’家三兄弟。我是直角,弟弟叫锐角,哥哥叫钝角。我们可是航母上的‘大人物’哟！”直角介绍道。     

师生共话无理数

学生　有理数和无理数有什么区别 ?老师　主要区别有两点 :1.把有理数和无理数都写成小数形式时 ,有理数能写成有限小数或循环小数 ,比如 4 =4 .0 ;45=0 .8;110 =0 .1;13=0 .333…而无理数只能写成无限不循环小数 ,比如 2 =1.4 14 2… ,根据这一点 ,人们把无理数定义为无限不循环小数 .2 .所有的有理数都可以写成两个整数之比 ,而无理数却不能写成两个整数之比 .根据这一点 ,有人建议给无理数摘掉“无理”的帽子 ,把有理数改叫“比数” ,把无理数改叫“非比数” .本来嘛 ,无理数并不是不讲道理 ,只是人们最初对它太不理解罢了 .学生　无限小…     

三角板开平方尺

一、构造:此尺是由两个互相垂直且相交的尺子(AB及CD)构成的(見图3)。AB尺的长是11厘米,在距离它的左端点(A)1匣米的地方刻上“0”,由“0”点到它的右端点(B)共分100等分。CD尺的长是6.4厘米,共分32等分。CD尺的“0”与AB尺上表示“10”的点重合,是垂足D。二、原理:自上任意一点(C_1)向直径(AB_1)所作的垂綫(C_1D)是直径被垂足(D)所分成两线段(AD、DB_1)的比例中项(見图1)。根据这个原理設計出上面所谈到的开平方計算尺     

把无理数x~(1/2)的长表示成线段的一种新颖方法

如何把无理数ｘ~(1/2)的长表示成线段呢 ?传统的表示方法是利用直角三角形的斜边累积表示 ,往往需要很多步骤 .例如 :表示 5.下面介绍一种新的表示方法 .它的优点在于 :①可以一次性将任何形似ｘ的无理数的长表示成线段 .②它还可以一次性表示出关于小数、分数的平方根的无理数 ,而传统的方法不能表示 .③对一个形似ｘ的无理数 ,可有无数个图形供选择 ,而传统方法不能这样 .定理　利用直角三角形的直角边可以把任何形似ｘ的无理数的长一次性表示出来 ;其中斜边ｃ和另一直角边ａ可以从关系式 ｃ +ａ =ｘｎｃ -ａ =ｎ中求出 (ｎ为自然数 ,且 0…     

也谈“复数域内的实数能比较大小吗?”

说话,办事总离不开所处的大环境.有时不能简单地“就事论事”、“就话论话”,必需明确一下“大环境”是什么.例如“用5角钱可以得到一个乒乓球吗?”这在百货大楼当然是“可以”,然而在大沙漠中答案则是“不可以”.如果我们不去问“大环境”是什么,而“就话论话”的给一个回答,情况该是怎样呢?我们可以设想那该是:如果你头脑中出现百货大楼,回答是一个样;如果她想到大沙漠,那回答将是另一个样.生活上如此,在数学中也是如此.如果有人突然问你“x2 1=0有解吗?”这时你一定反问“你问的是在复数范围内,还是在实数范围内呀?”或者你冷静地说“它…