关于用三颗地球同步卫星能否为全球转播电视节目的一道数学题

关于用三颗地球同步卫星能否为全球转播电视节目的一道数学题欧其焕（福州外国语学校３５０００７）为了论述方便起见，先把《数学题解辞典（立体几例》（以下简称《辞典》）中第６３２题及其分析与解答抄录如下：６３２要使地球上任何地点的人都能看到全球各地的电视节目...     

同步卫星覆盖面积问题浅探

同步卫星覆盖面积问题浅探孟春霆（天津微山路中学３００２２２）《数学通报》１９９５年第３期发表的欧其焕先生《关于用三颗地球同步卫星能否为全球转播电视节目的一道数学题》一文，对《数学题解辞典（立体几何）》第６３２题的分析与解答进行了剖析及修正，但仍有美中...     

关于用同步卫星覆盖地球表面的问题

贵刊 2 0 0 2年第 9期《覆盖的应用》一文指正了《数学题解辞典》一书中出现的“同步卫星距地面 1 2 740公理”的错误 ,作为中学生是值得赞许的 ,但该文又提出用 4颗同步卫星组成正四面体的覆盖网 ,这其实是不可能实现的 .卫星能和地球同步 ,只有位于地球赤道正上方、并同步于地球自转方能实现 ,才能表现为“同步” .作者们显然并没注意到这个简单的物理事实 .因而 ,在赤道上空无论如何是布置不了这样的“四颗卫星系统”的———从几何上说 ,所有的同步卫星 (无论有多少颗 )其实都只是在赤道平面上一个同心的大圆上 ,而绝不可能成为文中说的…     

三角形中线的一个性质的妙用

在初中阶段 ,我们学习了许多关于三角形的性质 ,其中三角形中线性质 :在三角形中 ,三条中线交于一点 (这一点通常被称为三角形的重心 ) ,且重心把每一条中线分为从顶点到重心与从重心到中线所在边中点距离之比为 2∶1的两条线段 .这是人所共知的 .图 1然而 ,三角形中线的另一个性质 :(下称“中线模型”)“设ＡＤ为△ＡＢＣ的ＢＣ边上的中线 ,任作ＥＦ使ＥＦ∥ＢＣ ,分别交ＡＢ、ＡＤ、ＡＣ(或其延长线 )于Ｅ、Ｐ、Ｆ ,如图 1,那么 ,ＡＤ穿过ＥＦ的中点Ｐ ,即ＦＰ =ＰＥ .”却很少在课堂上应用 ,也未引起同学们的重视 .这个与中线相关的平分…     

平面点集的一种巧妙分布

边长为ａ的正三角形ＡＢＣ所在平面内一点Ｐ到正三角形ＡＢＣ三个顶点的距离为边能否构成一个三角形?就能构成三角形(按角分类)时点Ｐ集合的几何特征和不能构成三角形时点Ｐ集合的几何特征展开讨论,问题展示它构图的精美性、讨论方法的实用性.图1构图为直角三角形的点的部分分布首先对能否构成三角形进行讨论.在初中平面几何里有这样一个证明问题:Ｐ是正三角形ＡＢＣ外接圆劣弧ＢＣ上任意一点,求证:ＰＡ=ＰＢ ＰＣ.由此可见,在正三角形的外接圆上的任意一点到三个顶点的距离为边是不能构成三角形的.可以猜想不在外接圆上的任意一点均能构成…     

不可及点的三种作法

我们先来看一个问题 :图 1如图 1,ａ、ｂ是已修好的两条铁路 ,铁路的前方是尚未开辟的小山丘 .现要经过工厂Ｐ增筑一条铁路 .使在山丘开辟后 ,能与ａ、ｂ两铁路相会于一点 .请你确定这条铁路的位置 .这个问题看起来有点玄 .其实是要过Ｐ作一条直线 ,使它经过已知直线ａ、ｂ的交点Ｑ .由于Ｑ点现在不能作出 ,用尺规也接触不到 ,我们称Ｑ点为不可及点 .但我们可用三种方法作出这不可及点Ｑ ,以解决上面的问题 .图 2作法 1　利用三角形三条高相交于一点的性质 ,即过Ｐ作ａ的垂线 ,和ａ、ｂ分别交于Ｄ、Ｂ .同样 ,过Ｐ作直线ｂ的垂线 ,和ａ、ｂ…     

参赛应用题选登

题 11　将一个用细铁丝制成的正四面体浸入肥皂水中 ,使铁丝上布满肥皂水的薄膜 ,取出后发现正四面体铁丝上的薄膜的面积是正四面体的中心及六条棱组成的三角形的面积和 .试证明 :正四面体铁图 1　题 11图丝上的薄膜面积最小 .解　建立如下立体几何模型 :正四面体内一点与各棱所构成的三角形的面积和最小当且仅当该点为正四面体的中心 .如图 1,正四面体ＡＢＣＤ内一点Ｐ在三组对棱上的垂足分别是Ｐ1 ,Ｐ2 ,Ｐ3 ,Ｐ4,Ｐ5 ,Ｐ6 .ＡＢ ,ＣＤ ,ＢＣ ,ＡＤ ,ＢＤ ,ＡＣ的中点分别为Ｑ1 ,Ｑ2 ,Ｑ3,Ｑ4,Ｑ5 ,Ｑ6 .易知 ,Ｑ1 Ｑ2 ,Ｑ3Ｑ4,Ｑ5 Ｑ6 分…     

对一个凸体分割问题的探讨

定理 1　过三角形的重心任作一条直线 ,把这三角形分成两部分 ,证明 :这两部分面积之差不大于整个三角形面积的 19.图 1　定理 1图分析　如图 1,过△ＡＢＣ的重心Ｇ的任意直线分别交ＡＢ ,ＡＣ于Ｅ ,Ｆ ,过Ｇ作平行于底边ＢＣ的直线分别交ＡＢ ,ＡＣ于Ｐ ,Ｑ .先证明 :ＳＰＢＣＱ-ＳＡＰＱ=Ｓ9,这里Ｓ表示△ＡＢＣ的面积 .事实上 ,ＳＰＢＣＱ-ＳＡＰＱ =Ｓ - 2ＳＡＰＱ=Ｓ - 2·4Ｓ9=Ｓ9.后证明 :ＳＥＢＣＦ-ＳＡＥＦ<ＳＰＢＣＱ-ＳＡＰＱ (1)由于∠ＥＰＧ =∠Ａ ∠ＡＱＰ >∠ＡＱＰ ,故能在△ＥＰＧ内作直线ＰＲ ,使∠ＲＰＧ =∠ＧＱＦ ,…     

三角形中位线定理在证明四边形问题中的应用

应用三角形中位线定理证明四边形的有关问题 ,经常要用“取中点 ,连中位线”的方法 ,但到底在什么地方取中点 ,怎样利用中位线呢 ?这就是我们要研究解决的问题 .例 1　如图 ( 1 ) ,在四边形ＡＢＣＤ中 ,Ｅ为ＡＢ上一点 ,△ＡＤＥ和△ＢＣＥ都是等边三角形 ,ＡＢ ,ＢＣ ,ＣＤ ,ＤＡ的中点分别为Ｐ ,Ｑ ,Ｍ ,Ｎ .求证 :四边形ＰＱＭＮ是菱形 .分析 :欲证ＰＱＭＮ为菱形 ,即证明ＰＱ =ＱＭ =ＭＮ =ＮＰ .由已知Ｐ ,Ｑ ,Ｍ ,Ｎ分别是四边形的中点 ,想到它们可能分别是三角形的中位线 .为此 ,先构造三角形 ,因而连结ＡＣ ,ＢＤ ,可推出ＰＱ =ＭＮ…     

命题的引伸

命题 1　求证 :等腰三角形底边上任一点到两腰的距离的和等于一腰上的高 (义教初中几何第二册 197页Ｂ组第 2题的 (1) ) .证明　如图 1,设Ｐ为底边ＢＣ上任意一点 ,Ｐ到两腰的距离分别为ｒ1 ,ｒ2 ,腰ＡＢ =ＡＣ =ａ ,腰上的高为ｈ ,连结ＡＰ ,图 1则　Ｓ△ＡＢＰ+Ｓ△ＡＣＰ=Ｓ△ＡＢＣ ,即　 12 ａｒ1 + 12 ａｒ2 =12 ａｈ .∴　ｒ1 +ｒ2 =ｈ .如果把“等腰三角形”改成“等边三角形” ,那么Ｐ点的位置可以由“在底边上任一点”放宽为“在三角形内任一点” ,即有如下命题 :命题 2　已知等边△ＡＢＣ内任意一点Ｐ到各边的距离分别为ｒ1 、ｒ…     

对两道例题教学的注记

对两道例题教学的注记２１４１５４江苏省锡山市中学文卫星解几Ｐ７５例２：如图，我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道，是以地球的中心Ｆ。为一个焦点的椭圆，近地点Ａ距地面４３９公里，远地点Ｂ距地面２３８４公里，地球半径约为６３７１公里，求卫星的轨道方程．...     

关于三角形面积划分的一个命题及其应用

关于三角形面积划分的一个命题及其应用２６４４００山东省文登市广播电视大学褚学璞已知凸ＡＢＣ三边ＢＣ、ＣＡ、ＡＢｆｏｒ别有。＿＿＿＿ＢＰ．ＣＱＡＲ＿＿＿点Ｐ、Ｑ、Ｒ且干＞一Ａ，云生一Ｐ，三百一ｙ．求由”‘”””””“““ＰＣ’”’ＱＡ””ＲＢ’””““...     

到三角形内一点的距离公式的应用

１７４６年，Ｓｔｅｗａｒｔ首先给出“点到线段上分点间距离公式”．本文引入“面积坐标”（即重心坐标，见［１］）把线段上的分点扩张到三角形所在平面上的点，给出相应的公式．设△Ａ１Ａ２Ａ３的面积为Ｓ，Ｑ是三角形所在平面上的一点，它与Ａｉ的对边构成的三角形有向面积为Ｓｉ，记ＳｉＳ＝λｉ，则称有序实数组（λ１，λ２，λ３）为点Ｑ关于△Ａ１Ａ２Ａ３的面积坐标．定理　设Ｑ是△Ａ１Ａ２Ａ３所在平面上的一点，它关于△Ａ１Ａ２Ａ３的面积坐标为（λ１，λ２，λ３），记ＡｉＡｊ＝ａｉｊ，若Ｐ为Ｒ３中的点，则有：（１）Ｐ…     

从点到直线的距离公式的推导谈起

在全日制普通高级中学教科书 (试验本 )《数学》第二册 (上 ) (1 997年 1 2月第 1版 )中 ,用向量方法推导了点到直线的距离公式 .本文用向量方法给出两种新的推导方法 ,并由此引发了对教材编写的一点建议 ,供讨论 .1　公式的推导已知 :Ｐ(ｘ0 ,ｙ0 ) ,直线ｌ:Ａｘ+Ｂｙ +Ｃ=0 ,求点Ｐ到直线ｌ的距离ｄ解法 1　设点Ｐ在ｌ上的射影为Ｑ(ｘ1,ｙ1) ,则ＰＱ⊥ｌ,因为直线ＰＱ的方向向量为ｖ→ =(Ａ ,Ｂ) ,所以ＰＱ→ =ｔｖ→ 　 (ｔ∈Ｒ)因此 (ｘ1-ｘ0 ,ｙ1-ｙ0 ) =ｔ(Ａ ,Ｂ) ,即 ｘ1=ｘ0 +Ａｔｙ1=ｙ0 +Ｂｔ又点Ｑ在ｌ上 ,所以Ａ(ｘ0 +Ａｔ) +…     

二次曲线——几何性质的本质

文 [1 ]分别表述了抛物线 ,椭圆 ,双曲线的一个几何性质 ,但其表述不够完整 ,未能揭示出本质 .事实上 ,其本质 ,应是二次曲线对称轴上的两个调和共轭点的几何性质 ,因此 ,应将文 [1 ]的结论推广 ,并统一地表述为定理　设Ａ、Ｂ是非退化二次曲线Γ的一条对称轴ｌ上的两个点 (不在Γ上 ) ,并设过Ａ点引直线与Γ相交于Ｐ、Ｑ两点 ,则 (1 )当Ａ在Ｐ、Ｑ之间时 ,等式∠ＰＢＡ =∠ＱＢＡ恒成立的充分必要条件是Ａ与Ｂ关于Γ调和共轭 (即Ｂ关于Γ的极线过Ａ) ;(2 )当Ａ在Ｐ、Ｑ之外时 ,等式∠ＰＢＡ +∠ＱＢＡ=1 80°恒成立的充分必要条件是Ａ与Ｂ…     

关于“地球赤道问题”的有趣探讨

在八年级数学下册(北师大版)第六章证明(一)的“1.你能肯定吗?”中有这样一个有趣的问题:“假如用一根比地球赤道长1米的铁丝将地球围起来,那么铁丝与地球赤道之间的间隙能有多大(把地球看成球形)?能放进一颗红枣吗?能放进一个拳头吗?”     

对“到三角形各边距离相等的点”探究——一道课本例题的五个追问

<正>引例(课本例题)如图1,△ABC的角平分线BM、CN交于点P,求证:点P到三边AB、BC、CA的距离相等.证明过点P作PD、PE、PF分别垂直于AB、BC、CA,垂足分别为点D、E、F.∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上,∴PD=PE.同理PE=PF.∴PD=PE=PF.即点P到三边AB、BC、CA的距离相等.追问1在三角形内部到三边距离相等的点有一个,在三角形外部有到三边(所在直线)距离相等的点吗?     

一道竞赛题的多种证法

2002年全国初中数学竞赛中有这样一道几何题 :△ＡＢＣ内 ,∠ＢＡＣ =6 0° ,∠ＡＣＢ =40° ,Ｐ、Ｑ分别在ＢＣ、ＣＡ上 ,并且ＡＰ、ＢＱ分别是∠ＢＡＣ、ＡＢＣ的角平分线 .求证 :ＢＱ +ＡＱ =ＡＢ +ＢＰ .下面给出它的几种证法 .图 1证法 1　延长ＡＢ到Ｄ ,使ＢＤ =ＢＰ ,连结ＤＰ(如图 1 ) ,则∠Ｄ =∠ＢＰＤ .∵　∠ＡＢＣ =1 80°-(∠ＢＡＣ +∠ＡＣＢ) =80° ,∴　∠Ｄ =∠ＢＰＤ=40° ,∴　∠Ｃ =∠Ｄ .∵　∠ 1 =∠ 2 ,　ＡＰ =ＡＰ ,∴　△ＡＣＰ≌△ＡＤＰ ,∴　ＡＣ =ＡＤ ,即ＡＱ +ＣＱ =ＡＢ +ＢＤ .又∵　∠ 3=12 ∠ＡＢＣ =…     

关于“焦点三角形”面积的求法

椭圆(或双曲线)上任意一点与其两焦点连线构成的三角形称为焦点三角形,解与焦点三角形有关的问题,尤其是解决有关面积的问题时,如果能紧扣圆锥曲线的定义,并结合正弦定理和余弦定理,就能图1　例1图达到顺利求解的目的.例1　已知椭圆的方程为ｘ24 ｙ23=1,Ｆ1,Ｆ2是椭圆的左右焦点,Ｐ是椭圆上一点,且∠Ｆ1ＰＦ2=60°,求△Ｆ1ＰＦ2的面积.解法1　∵ａ2=4,ｂ2=3,∴ｃ2=ａ2-ｂ2=1,∴2ａ=4,2ｃ=2.如图1,设|ＰＦ1|=ｘ,则|ＰＦ2|=4-ｘ.在△ＰＦ1Ｆ2中,由余弦定理,　|ＰＦ1|2 |ＰＦ2|2-2|ＰＦ1|·|ＰＦ2|·ｃｏｓ∠Ｆ1ＰＦ2=|Ｆ1Ｆ2|2,即ｘ2 (4-ｘ)2-…     

2000年高考试题评析及部分试题解答

1 .部分试题选解1.1　 (理 11)过抛物线 ｙ =ａｘ2 (ａ >0 )的焦点Ｆ作一直线交抛物线于Ｐ、Ｑ两点 ,若线段ＰＦ与ＦＱ的长分别为 ｐ ,ｑ,则 1ｐ 1ｑ等于 (　　 )(Ａ) 4ａ.　 (Ｂ) 12ａ.　 (Ｃ) 2ａ .　 (Ｄ) 4ａ.解　 [方法 1](特例法 )由 ｙ =ａｘ2 得ｘ2 =1ａｙ,于是抛物线的焦点为Ｆ( 0 ,14ａ) ,取过点Ｆ且平行于ｘ轴的直线ｙ =14ａ,与抛物线交于Ｐ、Ｑ两点 ,根据抛物线的对称性得 |ＰＦ|=|ＱＦ|,即 ｐ =ｑ,且 2 ｐ为抛物线的通径 1ａ,故 1ｐ 1ｑ=2ｐ=42 ｐ=41ａ=4ａ.[方法 2 ](利用直线的斜截式方程 )抛物线的焦点为Ｆ( 0 ,14ａ) ,由题…