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主题:【原创】据说是小学升初中的题 -- 华恩

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    • 家园 印象中尺规作图是初中时的事吧,或许我错了?

      闲来无事,做做脑力体操吧。

      尺规作图线段5等分:

      从线段AB的端点A朝任意方向作一射线(不与AB重叠),在射线上以圆规取等长的5段。端点分别为C1,C2,C3,C4,D。问题就变成过直线外一点作平行线的问题,需要作4段平行线平行于线段BD,平行线与AB的交点就是等分点。

      下面只讲过C4的平行线与AB的交点,同理可得其他交点。

      连接BD,尺规作图找出中心E(过程略)。线段AE和BC4相较于F,连DF相交AB即得交点。

      • 家园 顺带问一下你最后平行线作法的证明

        作法是正确的,但我的证明里要用到一个通常教材中没有的定理。所以想请教下你的证明。

        • 家园 证明平行线的方法

          示意图如下:

          点看全图

          外链图片需谨慎,可能会被源头改

          AE是三角形ABD的中线,BE=DE.

          考察△ABF和△DBF,两三角形公用一边BF,可知他们的面积之比正比于AC4/C4D,△ABF:△BDF = AC4:C4D;同理可知,△ADF:△BDF = AH/BH。又因为△ABF的面积等于△ADF,所以AH/BH = AC4/DC4,所以HC4平行于BD。

          (经Doob和bogut大侠提示,为西瓦定理的简化修改而得)

          • 家园 直接用西瓦定理

            其实划平行线最简单的方法是做全等三角形,

            以C4为圆心BD为半径做圆,以C3为圆心C4B为半径做圆,两圆靠近直线AB一侧的交点为E。连接EC4,交AB于F,FC4平行于BD。

            标准的教科书做法。

            • 家园 送花

              好作法

            • 家园 高手,送花!

              估计bogut讲的也是西瓦定理。本人才学疏浅,不知道西瓦定理。

              • 家园 俺用的是menelaus定理

                梅涅劳斯,有些书是这么翻译的。和西瓦定理本质上是等价的,我更习惯前者而已。

                个人认为,menelaus定理对于三角形相关的直线比例简直是bug一样的工具。不过教材里似乎没有,这点俺不太确定。

          • 家园 还是不对

            前面两步正确:

            △BEF:△BDC4=2BF:BC4

            △DEF:△BDH=2DF:DH

            但这两个比例为何相等?已知条件只有△BEF和△DEF面积相等,另两个三角形面积关系未知中。

        • 家园 反过来证?

          先画平行线,交出来的一定是中点E(位似)。

          • 家园 逻辑不对

            平行推出中点的等价命题是非中点推出非平行。

            如果这个思路的话,还需要一个唯一性结论辅助。

            • 家园 中点、焦点都是唯一的。
              • 家园 中点的唯一是没用的

                平行推出那个交点是中点,不等同于从中点逆过程得到的是平行。其实需要的是非平行推出非中点。

                • 家园 不是那样简单的逆否,

                  迪塘钱的做法是:

                  连接BD,尺规作图找出中心E。线段AE和BC4相较于F,连DF相交AB即得交点H。

                  你从C4点作条平行线,与AB交于H', H'D与C4B交于F', AF'与BD交于E'。

                  证明E'是中点,即为E。

                  F'是C4B与AE的焦点,即为F。

                  H'是DF与AB的焦点,即为H。

                  两直线的交点是唯一的。这一点在你的逻辑中漏掉了。

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