平凡中的不平凡

2018-01-05 00:15王彦红
中学数学杂志(初中版) 2017年6期
关键词:同理等腰三角结论

在赞扬某人时,我们常常这样说:“×××在平凡的工作岗位上干出了不平凡的成绩.”这就是说,只要努力,平凡中就会孕育着不平凡!

同样,在数学中,从平凡的事实(结论)出发,只要你善于用探索的目光去看待它们,往往就会得出不平凡的结论!请看下面的例子:

图1例1在△ABC内任取一点O,连结AO,BO,CO,将这个三角形分成三个小三角形,那么,这三个小三角形的面积之和就等于整个三角形的面积(如图1所示),即

S△AOB+S△BOC+S△AOC=S△ABC.①

你可能认为:这不是废话吗?谁不知道呢?

那好,我们将①变形为:

S△AOBS△ABC+S△BOCS△ABC+S△AOCS△ABC=1.②

你可能会说:这不是一回事吗?

那好,我们继续变形:分别延长AO,BO,CO交对边于D,E,F,此时会有结论:

S△AOBS△ABC=OFCF,S△BOCS△ABC=ODAD,S△AOCS△ABC=OEBE.③

将③代入②,得:OFCF+ODAD+OEBE=1.④

此时,你还认为结论④那么不值一提吗?如果你不知道结论④的来源的话,那么结论④绝对算得上一道难题!

你可能说了:结论③算是平凡的结论吗?我怎么不知道呢?

其实,结论③虽不像结论①②那样简单,但也不算复杂,因为大家都知道“同高的两个三角形面积的比等于它们的底之比”.于是有:

S△AOFS△ACF=OFCF,S△BOFS△BCF=OFCF.故S△AOFS△ACF=S△BOFS△BCF=OFCF.

由等比性质,得:

S△AOF+S△BOFS△ACF+S△BCF=OFCF,即S△AOBS△ABC=OFCF.

同理可得:S△BOCS△ABC=ODAD,S△AOCS△ABC=OEBE.

好了,我们还是继续探索吧!

如果说结论①②还算得上是平凡的事实(结论)的话,那么,下面的结论⑤连平凡都算不上,简直什么都不是!!!

在图1中,有结论:

S△AOBS△BOC×S△BOCS△AOC×S△AOCS△AOB=1.⑤

因为分子、分母约分之后就是1嘛!

但你千万不要约分,因为那样一来就什么也没有了!

我们同样仿照上面的思路,看一看这些面积的比可用哪些线段的比来表示呢?

根据“同高的两个三角形面积的比等于它们的底之比”有:

S△ABES△BCE=AECE,S△AOES△COE=AECE,故S△ABES△BCE=S△AOES△COE=AECE.

由等比性质,得:S△ABE-S△AOES△BCE-S△COE=AECE,

即S△AOBS△BOC=AECE.

同理可得:S△BOCS△AOC=BFAF,S△AOCS△AOB=CDBD.

将它们代入⑤,得:AECE×BFAF×CDBD=1.⑥

结论⑥可不是一般的结论,它就是大名鼎鼎的塞瓦定理中的一个命题!

(注:塞瓦定理包括两个命题,其另一个命题是:若AECE×AFBF×CDBD=1,则AD,BE,CF交于一点.)

图2例2如图2,等腰三角形ABC中,AD、BE分别是底边和腰上的高,则易知:

S△ABC=2S△ABD.⑦

这可以说是一个再简单不过的事实了,但你千万不要小看它,因为据此可以得出高中数学中很重要的一个公式:sin2α=2sinα·cosα,请看:

设等腰三角形ABC顶角为2α、腰长为a,则:

BE=a×sin2α,BD=a×sinα,AD=a×cosα.

将它们代入⑦,得:

12×a×a×sin2α=2×12×a×sinα×a×cosα.

即:sin2α=2sinα·cosα.

感言我们不要小看平凡,因为平凡中常常孕育着伟大!如果你没有从平凡中看到不平凡,那说明你的眼光还不够犀利,还不够独特,看待问题还没有与众不同!希望大家从上例中受到启发,养成从独特的视角看待问题的习惯,长期坚持下去,你也许就会有伟大的发现!退一步讲,即使沒有伟大的发现,那你也一定会成为一个思路敏捷、想法独特的人!

作者简介王彦红(1973—),女,中学一级教师,主要从事中学数学教学研究.endprint

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