数学方法001 | “消点法”寻根问祖——面积法解题(上)

数值分析方法——寻根问题(二分法) 很仓促的二分法 阅读详情

通常来说,题目中会有一些点是我们相当难通过位置关系刻画的(如九点圆圆心,四边形对边中点连线的中点等)。这些时候,就需要转化命题了。通过一系列的倒角、倒边变换,可以消掉一些毫无实际意义的点、线、角,并将其转化为一个常见的问题。这种方法有一个名字——消点法。

利用消点法、面积法的思想解题
在这里插入图片描述
一般来说,在几何题中,就算是题目中出现了一个中点就已经有一定难度,更何况是两个对边的中点了(很难用中位线去处理)。尽管如此,见多识广的人看到这题必然脱不开与牛顿线(传送门)的联系(其也可以用消点法证明,这在之后也会提到),自然会补全完全四边形。

“如无必要,勿增实体”。这样做只会让图形变得更复杂,而不是简化。事实上,下面的面积做法更直接,并利用了一个往往被人们所忽视,但在小学就早有耳闻的性质:

一个性质

在这里插入图片描述
辅助线
证 明 : 延 长 A B 交 C D 于 E ( 不 妨 设 E 就 在 C , M 之 间 , 因 为 其 余 情 况 皆 同 理 ) 证明:延长AB交CD于E(不妨设E就在C, M之间,因为其余情况皆同理) 证明:延长AB交CD于E(不妨设E就在C,M之间,因为其余情况皆同理)
则 由 共 边 定 理 , 即 证 A B A E S △ A M E = − 1 2 ( A B A E S △ A C E − A B A E S △ A D E ) ⇔ S △ A C E − S △ A D E = − 2 S △ A M E ⇔ D E − C E = 2 M E 显然成立 . ■ 则由共边定理,即证 \dfrac {AB}{AE} S_{\bigtriangleup AME} = -\frac{1}{2}\left( \frac{AB}{AE}S_{\bigtriangleup ACE}-\frac{AB}{AE}S_{\bigtriangleup ADE} \right) \\\Leftrightarrow S_{\bigtriangleup ACE}-S_{\bigtriangleup ADE}=-2S_{\bigtriangleup AME}\\\Leftrightarrow DE-CE=2ME\text{显然成立}. \blacksquare 则由共边定理,即证AEAB​S△AME​=−21​(AEAB​S△ACE​−AEAB​S△ADE​)⇔S△ACE​−S△ADE​=−2S△AME​⇔DE−CE=2ME显然成立.■

于是证明如下(主要思想就是不停地把 E , F , P E,F,P E,F,P之类的难以刻画的点消掉):
辅助线
证明: E F // O P ⇔ S △ O F P = S △ O E P ⇔ 1 2 ( S △ O A P − S △ O D P ) = 1 2 ( S △ O B P − S △ O C P ) ⇔ S △ O A P − S △ O D P = S △ O B P − S △ O C P ⇔ S △ A C P = S △ B D P ⇔ B N A N S △ A D P = C M D M S △ A P D ⇔ D M C M = A N B N ⇔ D M ⋅ B N = A N ⋅ C M ∵ △ A N O ∼ △ O M C ∴ A N ⋅ C M = O N ⋅ O M , 同理 D M ⋅ B N = O M ⋅ O N ∴ D M ⋅ B N = A N ⋅ C M . ■ \text{证明:}EF\text{//}OP\Leftrightarrow S_{\bigtriangleup OFP}=S_{\bigtriangleup OEP}\\\Leftrightarrow \frac{1}{2}\left( S_{\bigtriangleup OAP}-S_{\bigtriangleup ODP} \right) =\frac{1}{2}\left( S_{\bigtriangleup OBP}-S_{\bigtriangleup OCP} \right) \\\Leftrightarrow S_{\bigtriangleup OAP}-S_{\bigtriangleup ODP}=S_{\bigtriangleup OBP}-S_{\bigtriangleup OCP}\\\Leftrightarrow S_{\bigtriangleup ACP}=S_{\bigtriangleup BDP}\Leftrightarrow \frac{BN}{AN}S_{\bigtriangleup ADP}=\frac{CM}{DM}S_{\bigtriangleup APD}\\\Leftrightarrow \frac{DM}{CM}=\frac{AN}{BN}\Leftrightarrow DM\cdot BN=AN\cdot CM\\\because \bigtriangleup ANO\sim \bigtriangleup OMC\\\therefore AN\cdot CM=ON\cdot OM, \text{同理}DM\cdot BN=OM\cdot ON\\\therefore DM\cdot BN=AN\cdot CM. \blacksquare 证明:EF//OP⇔S△OFP​=S△OEP​⇔21​(S△OAP​−S△ODP​)=21​(S△OBP​−S△OCP​)⇔S△OAP​−S△ODP​=S△OBP​−S△OCP​⇔S△ACP​=S△BDP​⇔ANBN​S△ADP​=DMCM​S△APD​⇔CMDM​=BNAN​⇔DM⋅BN=AN⋅CM∵△ANO∼△OMC∴AN⋅CM=ON⋅OM,同理DM⋅BN=OM⋅ON∴DM⋅BN=AN⋅CM.■

当然,有兴趣的读者也可以寻找本题的牛顿线定理解法哦,期待看到不一样的解答!


结束语(凑字数专用) :

欢迎大家关注我的博客!

我的洛谷账号:这是我

我的洛谷团队:这是我的团队

我的GitHub账号:GitHub

欢迎大家关注我,并加入我的团队哦^ _ ^

Python实例001:根据三边边长判断三角形形状并求取其面积 Python实例001:根据三边边长判断三角形形状并求取其面积 输入三边边长,根据三边边长判断三角形形状并求取其面积 #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: UTF-8 -*- ''' @File :Triangular_area.py @Author :Mr. H @Date :2019/1/29 21:07 @Desc :输入三边边长,根据三边边长... 阅读详情

相关推荐

空间面积解算

空间面积的解算 通常情况下,在地球表面的一个小范围区域,投影变形较小,我们用平面面积代替球面面积,两点间的弧长等效为两点间的距离,两条相交的曲线间的夹角等效为两线段间的夹角。经证明:当边长小于200km时,椭球面上三角形的解算完全可以在平面上进行。此时,椭球面三角形与球面三角形各对应角的差异小于0.001秒,边长差异则小于1mm。 但如果是地理跨度比较大的区域,投影变形较大,用平面面积代替曲面面...

Jin Shuting 7161

数学方法003 | “消点法”寻根问祖——面积法解题(下)

还记得前面的那期“面积法解题”吗?->传送门 没错,本题面积法只是一种选择,而我则在一开始使用了牛顿线的方法解决了本题。虽不是很漂亮,但还是那句话,在考场上只要能解决问题就行啦! 一、牛顿线的证明 证明:G,H,E共线⇔GI经过BE中点⇔S△GEI=S△GIB⇔S△GBF+S△GBC=S△GEC+S△GEF⇔12S△BAF+12S△BDC=12S△AEC+12S△DEF⇔S△BAF+S△BDC=S△AEC+S△DEF⇔SABCDFE=SABCDFE.■\text{证明:}G, H, E\text{共

爱学习的Allan的博客 962

系统建模与仿真之一种敷衍的阶跃响应面积法求传递函数

给定函数模型G(s)=1/(6*s^3+12*s^2+3*s+1),用step函数产生阶跃响应,在阶跃响应上加上高斯白噪声,以后利用面积法编程辨识模型的传递函数参数。

programminginc的博客 690

c++对数函数_高中数学知识点讲解之记住的常用经典指数对数函数切线放缩模型...

数常用经典指数对数函数切线放缩模型1今日题目2视频讲解3解题分析对于这几个特殊的切线放缩模型,要注意取等号的条件,以及在实际题目中,定义域的取值范围,切线放缩模型一般应用在不等式的证明过程中,必要时结合导函数一起来使用,对于这些基础的放缩在使用时要能灵活运用.4往期视频往期视频题型分类汇总函数三角函数概率与统计导数圆锥曲线排列组合数列立体几何二项式集合平面向量不等式复数直线与圆极坐标参数...

weixin_39658318的博客 2714

Jetbrains IDE 配置上Gemini Code 插件,让你的的编程高效起飞~

Gemini Code Assist是 Google 家产品,基座模型为最新的Gemini 2.5 Pro。本篇实践了在 WebStrom 中Gemini Code Assist插件的高效编程。

2301_76993408的博客 4595

Spyglass实战指南:跨时钟域同步方案深度解析

本文深度解析了Spyglass在跨时钟域同步方案验证中的实战应用。通过真实案例阐述了亚稳态的危害,并详细介绍了从基础的两级同步器到复杂的异步FIFO与握手协议等八大同步方案,以及如何利用Spyglass进行有效配置、检查与问题排查,为提升芯片设计可靠性提供系统性的避坑指南。

weixin_29219189的博客 837

回调函数和函数指针用法

最近与公司大佬交流过程学习到新的知识再次记录:https://www.runoob.com/w3cnote/c-callback-function.html 函数指针和回调函数用法如下,在此仅做记录: 1、函数指针类型:函数返回值类型 (* 指针变量名) (函数参数列表); 例如:int(*p)(int, int); 用法: int Max(int x, int y); //定义Max函数 c = (*p)(a, b); //通过函数指针调用Max函数 1、回调函数无参数: intCallbac...

qq_39758638的博客 460

FRM模型五:Brinson业绩归因

利用Brinson对基金组合业绩进行归因分析。

stonesssssss的博客 3005

增值寻根法

增值寻根法:基本思想为:从初始值x(0)开始,按规定的一个初始步长h来增值。令x(n+1)=x(n)+h,(n=0,1,2…),同时计算f(x(n+1)).在增值过程中会遇到三种情况:1. f(x(n+1))=0,此时x(n+1)即为方程根。 2. f(x(n))和f(x(n+1))同号,说明区间内无根。 3. f(x(n))和f(x(n+1))同号,说明区间内有根,则把步长缩小,直至满足精度要

Li Qing Xin's blog 1135

【科研学习】Demo3D2015安装包以及图文安装步骤

安装包 点击下图的.exe文件,安装 不需要解压,打开注册机 如下图: 点击上图的.exe文件,出现下图 先点击 patch 打开安装目录下的Demo3D.licensing.dll文件,然后点击Generate,生成dvt-license文件,保存即可 打开安装完成的Demo3D 2015(64-bit),一般破解没完成的,会出现一个request a license 的问题,点击find license 的那一行 点击后找到自己Generate,生成dvt

KaelCui的博客 1万+

本地部署大模型:dgx-spark-ai项目硬件选型、部署与私有化AI构建指南

大语言模型(LLM)的本地部署是当前AI工程实践中的重要方向,其核心原理在于将模型权重与计算过程完全置于用户可控的硬件环境中。这项技术的核心价值在于实现了数据主权与隐私安全,避免了云端服务的延迟、持续订阅成本及数据外泄风险。从技术实现看,本地部署的关键在于硬件选型与软件环境适配,尤其是NVIDIA GPU的CUDA生态、显存容量与内存带宽的匹配。在应用场景上,本地化部署特别适合对数据敏感性要求高的领域,如企业内部代码助手、金融分析或医疗研究,能够支持私有化模型微调与定制化工作流构建。本文以dgx-spark

weixin_42531579的博客 503

面积法到消点法:从辅助线到几何定理机器证明的底层逻辑

几何解题中,辅助线的添加常被视为灵感与经验的产物,而面积法提供了一条可机械执行的路径。面积法以面积的可加性为根基,通过共角定理、共边定理将线段比例转化为面积比例,从而把几何关系映射为代数运算。这种“消点”思想不仅降低了辅助线的依赖,更成为几何定理机器证明的核心技术之一。从竞赛比例题到人工智能时代的可解释算法,面积法体现出的机械化潜力使其适用于数学教育、定理自动验证等场景。本文从一道经典线段比例题出发,逐步拆解面积法解题的完整流程,探讨其如何自然过渡到消点法,揭开几何证明“可计算”的底层逻辑。

weixin_34126557的博客 280

使用ggplot2包中的双Y轴功能在R语言中可视化时间序列数据,并在时序数据末尾添加数值标签是一种有效的数据展示方式

使用ggplot2包中的双Y轴功能在R语言中可视化时间序列数据,并在时序数据末尾添加数值标签是一种有效的数据展示方式。通过这种方式,我们可以同时展示两个变量的趋势,并在时序数据末尾添加数值标签,使得数据更加直观和易于理解。假设我们有一个包含两个变量的时间序列数据集,一个是时间变量,另一个是对应的数值变量。现在,我们可以使用ggplot2包来创建一个基本的时间序列图,其中包含两个数值变量。接下来,我们将添加一个双Y轴,并在时序数据末尾添加数值标签。函数在数值1的每个数据点上添加数值标签。

Orion_O的博客 269

芯片杂谈001:综合面积与PR后芯片面积

芯片杂谈001:综合面积与PR后芯片面积 1、Place&Routing后芯片面积与综合面积差异很大? 在完成Place&Routing后的芯片实际面积与综合面积差异很大,这是什么原因呢? 在综合时我们会得到模块的组合逻辑面积,时序逻辑面积以及RAM面积。这三种面积指的是单纯的逻辑与ram的面积,累加起来不是一个block的真实面积。实际上,逻辑单元之间会有间隔,数据连线排布也会占用面积,特别是大位宽的数据连线做MUX特别占面积。 因此如果需要通过综合面积估算PR后的芯片面积就需要考

IC小鸽的博客 1万+

基于matlab的LFM脉冲压缩仿真

传统雷达测距是通过发射点频脉冲串实现的,通过发射脉冲与回波的时延确定目标的距离。此类方法易于实现,对接收机的要求较低。一般要获取更好的距离分辨力,需要增加发射信号的带宽,对于点频脉冲信号即需要减小发射脉冲宽度;而为获取更大的探测距离,提升雷达威力,则需要发射更大占空比的脉冲串。由于点频信号的时宽带宽积约等于1,因此不能同时增加信号的时宽和带宽。若要保持距离分辨力,增大占空比就需要减少雷达的脉冲重复周期(PRT)。这样会减小雷达的无模糊探测距离,也会造成目标回波频繁被遮挡,损失雷达威力。

平时工作较为繁忙,私信消息一般晚上回复,谢谢大家~~ 1770

Python爬虫实战:深度解析B站弹幕异步采集技术与数据可视化

title=f"弹幕词云 Top 100 (BV: {bvid})", title_textstyle_opts=opts.TextStyleOpts(font_size=23).add(series_name="弹幕词云", data_pair=list(top_100_words.items()), word_size_range=[20, 100]).add_xaxis([f"{i}-{i+1}分" for i in range(len(time_distribution))])

2201_76125261的博客 640

基于三棱柱表面积法的分形维数计算

三棱柱表面积分形维数计算

qq_41583118的博客 282

WINCC7.3破解文件

WINCC7.3硬件够破解文件,有需要的下载!WINCC7.3硬件够破解文件,有需要的下载!

leetcode:那些年我遇到过的编程题001:岛屿的最大面积

leetcode:那些年我遇到过的编程题001 // An highlighted block 给定一个包含了一些 0 和 1的非空二维数组 grid , 一个 岛屿 是由四个方向 (水平或垂直) 的 1 (代表土地) 构成的组合。你可以假设二维矩阵的四个边缘都被水包围着。 找到给定的二维数组中最大的岛屿面积。(如果没有岛屿,则返回面积为0。) 示例 1: [[0,0,1,0,0,0,0,1...

lzwbeyondself的博客 355

pscad IEEE标准系统搭建说明

pscad IEEE标准系统搭建说明,包含典型的IEEE 9节点、14节点、30节点、39节点和118节点系统。内含标准测试系统的原始数据和潮流结果。

IDEA的使用指南

IDEA基于java的使用手册,可以最快速的上手,在使用中不断的丰富自己的使用技巧.

001矩形面积

class Solution { public: int computeArea(int ax1, int ay1, int ax2, int ay2, int bx1, int by1, int bx2, int by2) { int s1 = (ax2-ax1)*(ay2-ay1); int s2 = (bx2 - bx1)*(by2 - by1); //定重叠长方形的左右上下位置。 int overw = min(ax2,bx2) - max(.

爱敲代码的小赤佬 200

MATLAB怎么计算曲面面积,Matlab曲面面积估计.doc

Matlab曲面面积估计2013-2014第一学期《数学软件与数学实验》课程设计2013年月日月日实验所用软件及版本:Matlab(R2010b)主要内容(要点):(模型的求解原理、公式、推导、基本求解步骤、算法的流程图等)(1)主要内容(要点):(模型的求解原理、公式、推导、基本求解步骤、算法的流程图等)(接上页):(1)1、有题目数据表格给定,定义x,y范围以及步长,并将x、y所对应的值赋值给...

weixin_32943807的博客 5119

K001 ENCP视频编码芯片

根据经验和试跑的结果,将目标频率设定成140MHZ,而4K@30fps @140M的吞吐率指标实际上也就意味着,每个LCU 的处理时间只有560个周期,综合考虑该周期约束和前面提及的面积约束后,K001 ENCP 不得不通过降低编码质量的方式来换取编码性能,因此K001 ENCP 只能提供一个中下水平的编码质量。(1)第1级LCU流水线流水线将唤醒模块IME进行整像素运动估计,如果开启了工具Lip 第1级LCU流水线还将唤醒模块RMD进行粗略的模式估计。(2)第2级LCU流水线将唤醒FME进行分像素预测。

fantasy_ARM9的博客 599

每日力扣习题001-最大三角形面积

摘要:本文介绍了一个求解平面坐标系中最大三角形面积的算法。给定一组坐标点,通过三重循环遍历所有可能的三角形组合,利用三角形面积公式1/2|x1(y2-y3)+x2(y3-y1)+x3(y1-y2)|计算面积,并记录最大值。算法时间复杂度为O(n³),适用于3-50个点的集合,坐标范围在[-50,50]之间。文章提供了Java实现代码,其中使用Math.abs()取绝对值,并自动处理三点共线(面积为0)的情况。

qq_48381028的博客 305

1403: 三角形面积

Description 给出三维空间上的三个点,计算以这三个点为顶点的三角形的面积。 Input 输入的第一行包含一个整数T(T> 0),表示一共有T组测试数据。 每组数据占三行,每行各描述了一个点的坐标。点的坐标会以xyz的形式给出,表示这个点的坐标为(x,y,z),其中x,y,z均为[-100, 100]范围内的浮点数。 Output 对于每组测试数据,输出三...

听维也纳的海风 383

python计算函数曲线与x轴包围的面积_计算曲线与坐标轴的面积

根据坐标点,计算曲线与坐标轴的面积。import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltx = np.arange(0,1,0.001)y = np.sqrt(1-x**2)plt.close('all')plt.plot(x, y)plt.show()1. trapz函数利用梯度规则(trapezoidal rule)求解积分。from numpy ...

weixin_39616693的博客 8001

python计算梯形面积_Python - 任意多边形面积计算

发现一个很有意思且有用的多边形面积计算方式 - 鞋带公式.鞋带公式的表达式为:可以理解为,是把每个顶点向x轴做垂线,每个边和坐标轴构成的梯形面积矢量和,结果就是多边形面积.也可理解为用最大矩形的面积减去各个三角形面积得到中间的多边形面积.1. 鞋带公式实现def polygon_area(x,y):return 0.5*np.abs(np.dot(x,np.roll(y,1))-np.dot(y,...

weixin_39574928的博客 1427

16.判断空间某点是否在三角形内

方法一:内角之和等于360度或面积之和等于ABC面积; 以二维点为例:三维同理; #include<iostream> #include<vector> #include<algorithm> #include<cstring> #include<sstream> #include<cmath> #include<unordered_map> #include <bitset> using namespace

107 2万+
上一篇: 数学甜点003 | 轮换式、对称式中的变形——从一道“饱受争议”的伊朗数学奥林匹克谈起(2)
下一篇: 数学方法002 | 利用恒等式证明不等式
爱学习的Allan
博客等级 码龄7年 3444粉丝 38原创
评论 3
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值