求一篇带有数学公式的文章(最好是高中或者大学的数学公式初中的也行有数学公式就行了!急!)
梅涅劳斯
梅涅劳斯(Menelaus)定理是由古希腊数学家梅涅劳斯首先证明的。它指出:如果一条直线与△ABC的三边AB、BC、CA或其延长线交于F、D、E点,那么AF/FB×BD/DC×CE/EA=1。
证明:
过点A作AG‖BC交DF的延长线于G
AF/FB=AG/BD , BD/DC=BD/DC , CE/EA=DC/AG
三式相乘得:
AF/FB×BD/DC×CE/EA=AG/BD×BD/DC×DC/AG=1
它的逆定理也成立:
若有三点F、D、E分别在的边AB、BC、CA或其延长线上,且满足AF/FB×BD/DC×CE/EA=1,则F、D、E三点共线。
利用这个逆定理,可以判断三点共线。
另外,有很多人会觉得书写这个公式十分烦琐,不看书根本记不住,下面从别人转来一些方法帮助书写
1.ABC为三个顶点,DEF为三个分点
(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1
(顶到分/分到顶)*(顶到分/分到顶)*(顶到分/分到顶)=1
2.为了说明问题,并给大家一个深刻印象,我们假定图1中的A、B、C、D、E、F是六个旅游景点,各景点之间有公路相连。
我们乘直升机飞到这些景点的上空,然后选择其中的任意一个景点降落。我们换乘汽车沿公路去每一个景点游玩,最后回到出发点,直升机就停在那里等待我们回去。
我们不必考虑怎样走路程最短,只要求必须“游历”了所有的景点。只“路过”而不停留观赏的景点,不能算是“游历”。
例如直升机降落在A点,我们从A点出发,“游历”了其它五个字母所代表的景点后,最终还要回到出发点A。
另外还有一个要求,就是同一直线上的三个景点,必须连续游过之后,才能变更到其它直线上的景点。
从A点出发的旅游方案共有四种,下面逐一说明:
方案 ① ——从A经过B(不停留)到F(停留),再返回B(停留),再到D(停留),之后经过B(不停留)到C(停留),再到E(停留),最后从E经过C(不停留)回到出发点A。 按照这个方案,可以写出关系式: (AF:FB)*(BD:DC)*(CE:EA)=1。
从A点出发的旅游方案还有:
方案 ② ——可以简记为:A→B→F→D→E→C→A,由此可写出以下公式:
(AB:BF)*(FD:DE)*(EC:CA)=1。
从A出发还可以向“C”方向走,于是有:
方案 ③ —— A→C→E→D→F→B→A,
由此可写出公式: (AC:CE)*(ED:DF)*(FB:BA)=1。
从A出发还有最后一个方案:
方案 ④ —— A→E→C→D→B→F→A,
由此写出公式: (AE:EC)*(CD:DB)*(BF:FA)=1。
我们的直升机还可以选择在B、C、D、E、F任一点降落,因此就有了图1中的另外一些公式。
尽管图1中列出了许多公式,但仍不是全部公式,还可以写出一些来。
值得注意的是,有些公式中包含了四项因式,而不是“梅涅劳斯定理”中的三项。当直升机降落在B点时,就会有四项因式。而在C点和F点,既会有三项的公式,也会有四项的公式。公式为四项时,有的景点会游览了两次。
现在是否可以说,我们对梅涅劳斯定理有了更深刻的了解呢。那些复杂的相除相乘的关系式,不会再写错或是记不住吧。
梅涅劳斯定理 - 逆定理
它的逆定理也成立:若有三点F、D、E分别在的边AB、BC、CA或其延长线上,且满足AF/FB×BD/DC×CE/EA=1,则F、D、E三点共线。
利用这个逆定理,可以判断三点共线。
武延霞
摘要:无理函数的最值问题在中学数学中求解比较困难,本文将结合例题给出无理函数最值问题的几种解法,如换元法,微分法,几何法,复数法,向量法等等。
关键词:无理函数最值 复数法 向量法
数学中的函数最值问题求解是常见的,在日常生产生活、科研中都会遇到。解决方法也是很多,如图象法,均值不等式法,换元法,向量法等等,到大学的课程中我们常用的是求导法,这些方法在实际运用中灵活多变。而无理函数的最值问题在中学数学中求解比较困难,本文将结合例题给出无理函数最值问题的几种解法。
1 换元法:
根据函数表达式的特点,将某一部分看作一个整体用一个新的变元来代替,以达到简化表达式、变为熟悉且易于求解的形式。
例1:求 的最小值。
解:函数的定义域为 ,令 ,则 .
,
当 即 时, 取最小值 。
2 微分法:
若 在区间 上可导, 是 的唯一稳定点,并且 是 的极值点,则当 是极大(小)值点时, 就是 在 上的最大(小)值。
例2:求 的最小值 。
解: 在 上可导,
所以
.
令 得稳定点 (舍负)。
又 时, , 时, .
的最小值为 .
3 几何法:
运用数形结合的思想将最值问题转化成几何图形的性质问题,通过几何的有关知识求解。
例3: 、 两地合用一个变压器,若两地用同型号线架设输电线,问变压器设在输电干线上何处时,所需输电线最短。
解:设 长为 , ,
由题意可知求出
的最小值即可。
又
建立直角坐标系,如图所示:
则 , , ,原问题就转化为求 轴上一点 到 两点距离和的最小值问题。
由几何知识,点 在线段 上时 取最小值( 为 关于 轴的对称点)。
此时
.
, .
将变压器建在 之间离 处所需输电线最短。
4 复数法:
求形如 的最小值,令复数 满足 , 且 或 为常数,利用不等式 来求解。
例4:求函数 的最小值。
解:令 , 则 ,
由不等式 可得 .
在这里能否取到呢?我们来验证一下:若 ,则 与 在同一条直线上且方向相反, .
而由上式可推得 ,矛盾。 不是 的最小值。由此我们知道 不能任意取,究竟怎么样取值才能使不等式 中等号成立?
若想利用不等式中号,即 ,取 ,
由 为一常数, 的实部需取 ,设 的虚部为 , 反向,则 , .
此时 ,
其中不等号可以取到, .
同理,若想利用不等式中 号,即 ,取 , , ,
同样解出 .
总结上述过程,我们可以用“用加取等号取反,用减取等号相同”来概括 和 的取法,即如果利用 ,我们取 与 中 的符号相反;如果利用 ,我们取 与 中 的符号相同。
5 向量法:
构造函数 使 为常数。
令
, ,
则
( 为 的夹角).
根据 的取值范围可以求得函数的最值。
例6:求函数 的值域。
解: 的定义域为 ,令 , ,
则
, ,
( 为 的夹角).
时 , ,
与 的终点如图1所示
由图1可知 与 同向时, 与 的夹角最小,
此时 .
当 时, 与 的夹角最大,
此时 .
所以值域为 。
注:求 的最值,利用 ,需要 为一常数,若不是常数,可以进行适当的系数配凑使其为一常数。
例2:求函数 的值域。
解:由题意可知定义域为 .
,
令 , 则 , ,
由 得: , .
与 的终点如图2所示
当 与 同向时, 与 的夹角最小,
此时 .
当 时, 与 的夹角最大,此时 .
所以值域为 .
结束语:本文讨论了常见的几种无理函数的一些解法,还有许多无理函数以及它们的解法没有讨论到,有待进一步研究。
参考文献:
[1]李宇祎.函数最值问题的处理方法[J].雁北师范学院学报,2004,01:52-53页.
[2]潘玉晓.关于函数最值问题的探讨[J].南阳师范学院学报,2004年第4卷第9期.
[3]武增明.用 解两类无理函数最值问题[J].数学教学杂志社,2006,11:31页.
[4]孙家永.函数最值之正规求法及舍弃原理[J].高等数学研究 2006年第5期: 47页.
[5]张怀德.极值点与最值点、稳定点及拐点的关系[J].甘肃高师学报 2005年第十卷第五期.
[6]刘安.关于连续函数最大最小值的唯一性准则[J].衡阳师范学院 2005年3月.
[7]华东师范大学数学系.数学分析第二版[M].北京:高等教育出版社, 1991年3月第2版: 192页.
[8]华东师范大学数学系.数学分析第三版[M].北京:高等教育出版社,145页.
[9]杨宝珊.闭区间上连续函数最值点的讨论[J].内蒙古教育学院学报.1997年12月第4期.
[10]陈祥平.闭区间上连续函数最值[J] .昌潍师专学报 2000年第19卷第2期.
2011-12-16