拿破侖定理的特例

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  拿破侖是法蘭西第一帝國(guó)的皇帝(1804-1814年在位),他不僅是軍事家、政治家,而且還非常喜歡研究數(shù)學(xué),他發(fā)現(xiàn)了以下著名的定理:

  拿破侖定理若在任意三角形的各邊向外(內(nèi))作正三角形。則它們的中心構(gòu)成一個(gè)正三角形。

  該定理的證明,對(duì)于我們初中同學(xué)來(lái)說(shuō)頗有難度,本文將其弱化為特例,以便我們初中同學(xué)證明。

  如圖,C為線(xiàn)段AB上一點(diǎn),△ACE、△BCF、△ABD是正三角形,、、分別是它們的中心。求證:是正三角形。

  

  證明延長(zhǎng)AE、BF交于D′,連結(jié)、、、,延長(zhǎng)、交于。則是正△ABD′的中心,由對(duì)稱(chēng)性知,四邊形是菱形。連結(jié),由題意知,故是正三角形。設(shè)AC=a,BC=b,則可算得:

  

  故,則可證得:

  ,因而,故△O1O2O3是正三角形。

  從上面特例中,同學(xué)們應(yīng)知道很多數(shù)字問(wèn)題就是從特殊到一般,再由一般到特殊的這樣轉(zhuǎn)化。即將特殊問(wèn)題一般化,對(duì)一般化問(wèn)題可以特殊化后研究,希望同學(xué)們注意這種思想方法。

   

  選自《中學(xué)生數(shù)學(xué)》期刊2001年11月下

  完全數(shù)的自白

 。ǜ=〞x江市內(nèi)坑中學(xué))姚金紅

   

  我叫做“完全數(shù)”,是“自然數(shù)家族”中忠實(shí)的一員,我的真因子之和“完完全全”地等于我。6是“完全數(shù)族”中的“小妹妹”,她是唯一的一位完全數(shù)。你看,她的真因子1、2、3具有1+2+3=6這種完全數(shù)所具有的特征。比起孫大圣,我毫不遜色,搖身一變,面目全非,等會(huì)兒聽(tīng)我慢慢道來(lái)。

  我也有難言之隱,就是我的家族“人丁”不旺。二位的完全數(shù)只有28,三位的完全數(shù)只有496,四位的完全數(shù)只有8128。古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德是我最真誠(chéng)的朋友,早在公元前300年在他的《幾何原本》中就為我們?cè)O(shè)計(jì)了“完全數(shù)公式”:“如果是一個(gè)質(zhì)數(shù),則一定是一個(gè)完全數(shù)!北M管如此,尋找完全數(shù)還是十分艱難的。1456年,人們才找到了我的第五個(gè)同胞33550336;19世紀(jì)才找到了第九個(gè)同胞,它有37位;至1952年,人們已找到了我的12個(gè)同胞。我真誠(chéng)地祝賀電子計(jì)算機(jī)的誕生,由于她的幫忙,使我的同胞數(shù)量加倍。到目前為止,記錄在案的完全數(shù)家族的“人丁”共有24個(gè),而且都是偶完全數(shù)。至于是否存在奇完全數(shù),這個(gè)問(wèn)題至今仍是個(gè)“謎”,這個(gè)謎使許多科學(xué)家徹夜未眠。

  本家族個(gè)個(gè)本領(lǐng)非凡,豬八戒的“三十六變”,孫悟空的“七十二變”,在我們看來(lái),也不過(guò)小戲法而已。你看,我們都變成一些連續(xù)自然數(shù)的和。

  6=1+2+3;

  28=1+2+3+4+5+67;

  496=1+2+3+...+31;

  8128=1+2+3+...+127;

  ......

  你瞧,我們又變成2的一些連續(xù)自然數(shù)次冪之和:

  

  

  再看,我們又變成從1開(kāi)始的邊疆奇數(shù)的三次方和:

  

  同學(xué)們可別以為我們的本領(lǐng)只有這些,再露一手,讓你見(jiàn)識(shí)見(jiàn)識(shí);本家族的每一個(gè)同胞,它的所有因子的倒數(shù)之和都等于2;

  

  同學(xué)們,你說(shuō)我奇不奇,美不美?

   

   

   選自《中學(xué)生數(shù)學(xué)》2001年12月下

  華羅庚的退步解題方法

  (江蘇省鹽城市城區(qū)永豐中學(xué))費(fèi)克翔

  我國(guó)已故著名的數(shù)學(xué)家華羅庚爺爺出生在一個(gè)擺雜貨店的家庭,從小體弱多病,但他憑借自己一股堅(jiān)強(qiáng)的毅力和崇高的追求,終于成為一代數(shù)學(xué)宗師。

  少年時(shí)期的華羅庚就特別愛(ài)好數(shù)學(xué),但數(shù)學(xué)成績(jī)并不突出。19歲那年,一篇出色的文章驚動(dòng)了當(dāng)時(shí)著名的數(shù)學(xué)家熊慶來(lái)。從此在熊慶來(lái)先生的引導(dǎo)下,走上了研究數(shù)學(xué)的道路。晚年為了國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè),把純粹數(shù)學(xué)推廣應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為祖國(guó)建設(shè)事業(yè)奮斗終生!

  華爺爺悉心栽培年輕一代,讓青年數(shù)學(xué)家茁壯成兒使他們脫穎而出,工作之余還不忘給青多年朋友寫(xiě)一些科普讀物。下面就是華羅庚爺爺曾經(jīng)介紹給同學(xué)們的一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)游戲:

  有位老師,想辨別他的3個(gè)學(xué)生誰(shuí)更聰明。他采用如下的方法:事先準(zhǔn)備好3頂白帽子,2頂黑帽子,讓他們看到,然后,叫他們閉上眼睛,分別給戴上帽子,藏起剩下的2頂帽子,最后,叫他們睜開(kāi)眼,看著別人的帽子,說(shuō)出自己所戴帽子的顏色。

  3個(gè)學(xué)生互相看了看,都躊躇了一會(huì),并異口同聲地說(shuō)出自己戴的是白帽子。

  聰明的小讀者,想想看,他們是怎么知道帽子顏色的呢?“

  為了解決上面的伺題,我們先考慮“2人1頂黑帽,2頂白帽”問(wèn)題。因?yàn)椋诿敝挥?頂,我戴了,對(duì)方立刻會(huì)說(shuō)自己戴的是白帽。但他躊躇了一會(huì),可見(jiàn)我戴的是白帽。

  這樣,“3人2頂黑帽,3頂白帽”的問(wèn)題也就容易解決了。假設(shè)我戴的是黑帽子,則他們2人就變成“2人1頂黑帽,2頂白帽”問(wèn)題,他們可以立刻回答出來(lái),但他們都躊躇了一會(huì),這就說(shuō)明,我戴的是白帽子,3人經(jīng)過(guò)同樣的思考,于是,都推出自己戴的是白帽子。

  看到這里。同學(xué)們可能會(huì)拍手稱(chēng)妙吧。后來(lái),華爺爺還將原來(lái)的問(wèn)題復(fù)雜化,“n個(gè)人,n-1頂黑帽子,若干(不少于n)頂白帽子”的問(wèn)題怎樣解決呢?運(yùn)用同樣的方法,便可迎刃而解。他并告誡我們:復(fù)雜的問(wèn)題要善于“退”,足夠地“退”,“退”到最原始而不失去重要性的地方,是學(xué)好數(shù)學(xué)的一個(gè)訣竊。

  

   

  選自《中學(xué)生數(shù)學(xué)》期刊2001年8月下


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/202399.html

相關(guān)閱讀:高中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)