2015年8月27日 星期四
[數學] 等高三角形的面積比等於底邊比及應用
等高三角形的面積比等於底邊比這個定理很重要,但很多學生都會忘記,所以拿出來講一講。
對於像上圖一樣的三角形,紅色部分的面積 S1 和綠色面積 S2 的比例
和它們的底邊長度a和b的比例有以下關係(證明自己想想):
S1:S2=a:b、S1:(S1+S2)=a:(a+b)、S2:(S1+S2)=b:(a+b)
剛剛在yahoo知識+剛好看到有人發了一個相關的問題如下:
△ABC面積為81,△ABC中各邊取13等分點分別為A1,B1,C1 使得 2AA1=A1B,2BB1=B1C,2CC1=C1A,如此下去,△A1B1C1,△A2B2C2,△A3B3C3,設其面積分別為 a1,a2,a3。則 a1+a2+a3+...+a6=?
首先定義[△XYZ]=△XYZ的面積,
利用等高三角形的面積比等於底邊比定理可知
[△AB1B]:[△ABC]=BB1:BC=1:3
及
[△A1B1B]:[△AB1B]=A1B:AA1=2:3
所以
[△A1B1B]=(13)(23)[△ABC]=29[△ABC]
同理可證
[△A1B1B]=[△A1C1A]=[△C1B1C]=29[△ABC]
所以
[△A1B1C1]
=[△ABC]−[△A1B1B]−[△A1C1A]−[△C1B1C]
=[△ABC]−3(29)[△ABC]
=[13△ABC]
同理可得第i個三角形的面積
[△AiBiCi]=13[△Ai−1Bi−1Ci−1]=(13)i[△ABC]
所以
a1+a2+a3+...+a6
=(13)1[△ABC]+(13)2[△ABC]+...+(13)6[△ABC]
=(13)181+(13)281+...+(13)681
這是等比數列的總和,首項a=813=27,比例r=13,項數6,所以
a1+a2+a3+...+a6=271−(13)61−13=3649
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