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直線與抛物線所圍三角形面積

圖文 更新时间:2024-12-04 04:43:35

明代王寵的書法不激不厲,行雲流水,我看不進去;茨威格《昨日的世界》,文字美得像音樂,我也讀不進去。此時,我隻想起了王安石,“幽軒含氣象,偏影落風塵”。

春天的午後出去散步是一件十分惬意的事。我就在享受這種惬意。

惬意之間是“三點共線”,平面幾何的内容,迫不及待地要與你分享。平面幾何是初中數學的核心,亦是高中平面向量和平面解析幾何的載體,當然也是學習的難點。平面幾何素來具有獨特的魅力,那些優美的定理(梅涅勞斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理、蝴蝶定理等)閃爍着智慧的光芒。

有人說,平面幾何在高考中已無立足之地,隻有在競賽中才能大放異彩。這種說法純屬無稽之談。平面幾何從未淡出過高考舞台,隻不過悄無聲息,考了也沒發現。

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)1

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)2

第一空承擔着兩個任務,一是通過計算為第二空作準備;二是降低難度送分。對多數人而言,這個目的恐怕要落空,因為分數送得一點也不幹脆。不少人因未能識别角平分線定理而無從下手,眼看着分數從指尖劃過而黯然神傷。

法1,正弦定理,這是最直接,也是最簡潔的打開方式。法2,構造直角三角形,等腰三角形中作高是基本的手法。無論是法1還是法2,都離不開角平分線定理,一旦發現,第一空如探囊取物。

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)3

法1至法4,命題者的初衷——三點共線定理。這裡的線條多,共線的點也多,随便選取即可,沒有本質上的差别。法1至法3,我寫得較為詳細,輪番轟炸,目的在于模仿和加深印象。熟練之後便是法4的操作,直接而幹脆。

三點共線定理是平面向量基本定理的應用,是基底法的具體體現。所謂基本定理,就是平面向量的分解。如果兩個基底互相垂直,那麼就是正交分解,由此可得到直角坐标;如果基底不垂直,就是斜分解,得到的就是斜坐标。

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)4

法5,解析法。解析法的誕生标志着幾何跨入了新時代,并以十分驚人的速度向縱深發展。解析幾何的創立打破了将近兩千年僵局,笛卡爾和費馬功不可沒。法5,思路清晰,步驟嚴謹,很适合操作。然而解析法往往有個毛病,就是計算量不容小觑。不過這算不得什麼,獲得新工具所付出的代價是值得的,畢竟它能解決以往無法企及的難題。

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)5

法6,幾何法。我從來都不會鄙視,也不會抛棄幾何法。事實上,我十分欣賞幾何法。幾何法中蘊含着大量的智慧,令人歎為觀止。幾何法的毛病就是構思精巧,當中的關卡并不一目了然,所以難度往往很大。不過一旦輔助線給力,便可勢如破竹,一擊得手。

本題中涉及到三等分點,所以添平行線構造相似三角形自然而然。接下來便是線段的代換,純屬變形。法6的核心就是這條平行線DE,值得再次回眸。

法7,梅涅勞斯定理。毫不誇張地說,法6已然包含了法7,而法7的證明就是法6。對小題而言,法7更直接,更快捷,也更能令人心動。梅氏定理的特點就是線段的比例關系,因此,它是處理線段之比的重要手段,也是證明三點共線的有力工具。

相較法5,法6和法7所帶來的沖擊令人不安,原始的東西似乎更有效。這是一種錯覺,這種錯覺完全是因為本題的特點而産生,幾何法恰好契合了這種量身定制。

最後,讓我們來重溫一下本題所涉及到的兩個工具。

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)6

直線與抛物線所圍三角形面積(第二百八十夜三點共線定理)7

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