用杠杆原理解决线段的比的问题

由①得(E+E+^)/E>3,

用杠杆原理

E/(曩+五+窍)<l/3,

④解决线段的比的问题

同理五/(4+互十五)<1/3,⑤E/(曩+E+E)<1/3,

福建福州三十七中吴建春

将④⑤⑥左右两边分别相加得E/(E+E+E)+E/(曩+E+E)+

众所周知,在几何证明题中,与线段的比E/(曩+五+E)<1/3+1/3+l/3

有关的问题往往较难,常常需添辅助线.但是得1<1矛盾,所以P,PlPQ,,P,P/尸Q2,PsPIPQ3我1"fJ女n果能巧妙地应用物理学中的杠杆原理,不能全大于2,也不能全小于2,命题得证.

不但不用添辅助线,甚至可以将图形简化,达例2设A.、Bi、Ci分别是aABC三边

到化繁为简的目的.现在先把杠杆原理叙述BC、CA、AB上的

一下,然后说明应用的方法.设AB是一根均匀点且满足AC.:C.B=

的木棍,0是支点,现在A端受力为F,力臂为x,BAl:A1C=y,CBI:厶,曰端受力为最,力臂为厶,则由物理学可知BiA=z,a

ABC的面

E/E=L:/L。,瓦=E+五.下面看几道例子.

积为s,求三条边分别

例1已知a只只只及其内一点P.直线落在觚、BBI、CCl

0P、罡P、只尸分别交对边P:4,44,只£于r上的三角形面积(第三届友谊杯国际邀请赛).

g,Q2,Q3,求证:在比值4P/?Q,,6P/pQ,,分标s¨RD+s僦E+s认cF+s~DEF

只户/尸Q3中,至少有一个不大于2,也至少有一个不小于2(第三届国际数学奥林匹克试题)

要求sm盼冠炼s螂,,s州E,s蚍F丽

2su毗,

这三个三角形地位相同,只要求一个即可,不

证明在只、只、只处分别放上质量为妨先求 %肋,

E、E‘、E的三个质点,由杠杆原理,Ql、Q、因为s¨啪}S执8t=BD/BBI,

Q3受力分别为‘+E,曩+只,曩+E,从而

只P/尸QI=(E+E)/f,只尸/尸Q 屯8髓/ %盯.=B,A/CA=l/(1+z),

=(E+E)/E,只P/PQ3=(曩+E)/E.

所以屯肋/屯B('=(BDIBB,)[1/(1+z)】,7.PlPiPQl+P,P/PQ2+%P{PQ,屯肋=【l/(1+z)](BD/BB,)S,

=(‘+只)/曩+(f+E)/五+(E+‘)/E

现在问题转成求BD/BBI,即求线段的比,=E/曩+鼻/E+E/E+E/E

可以考虑用杠杆原理,不过线段BBI,有四个+E,只+E/曩

特殊点,我们可以将线段C,C拿掉,使图形简

≥24(F2/巧)(只/E)+2√(厅/‘)(‘/E)

化阎为础:A,C=Y,根据杠杆原理在C处放

+24(R,/E)(E/f)=6.

一个质量为y,在B处放一质量为1的质点,的质点,又由CE:B.A=z,可在A处放一质量由此易知47/’尸Q1,E尸/PQ2,B尸,尸Q3不为互y的质点,则在线段AC上E处合力为能全小于2.若只尸/Pg,p:P/PQ:,只P/尸Q全大于2,即

(zy+Y),所以BDIBtD=(zy+Y)11,

所以BD/BiB=(砂+y)/(zy+Y+1),(E+E)/曩>2,①从而IS_MeD=【1/(1+:)】【(z+1)),/(刁,-卜y+1)】s

(曩+E)/五>2,②=ys/(zy+Y+1).

(E+E)/只>2,

同理瓯肼,E=zS/(xz+z+1).,

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