單元:第五冊第一章

補充相似三角形由來的故事

        金字塔是古埃及國王為自己建造的巨大陵墓。塔基呈四方形,越往上去越狹窄,直到塔頂。從四面看,塔都像我國漢字的“金”字,因此,我國稱為"金字塔"。

        埃及金字塔建築群,包括大大小小的金字塔七十多座。其中最大的一座金字塔是國王胡夫的陵墓,高一百四十六米半,底邊每邊各長二百三十多米,佔地五萬六千多平方米。全塔大約用了二百三十萬塊經過磨製的巨大石瑰,平均每塊大約重二噸半。這座大金字塔外觀雄偉,�堶惘陬硎c複雜的墓室,是世界連築史上的奇蹟。在四千多年前條件極差的情況下,古俟及人就建造了這樣博大壯觀、均稱優美、做工精鈿的巨型建築,真令人讚嘆!因而,有人懷疑:這些奇蹟是不是天外來客" 搞的?

        我們深信古埃及人是靠了幾何的力量,才完成這世界上罕有的巨大建築的.

        不僅建造金字搭的技術中,表現了古埃及人的非凡的數學天才;而且,它本身的許多數據,也說明了古埃及人的數學才華,巧奪天工,比如,胡夫金字塔底面周長365米,恰好是一年的天數;周長乘以2,正是赤道的時分度;搭高乘以10九次方“,正是地球到太陽的距離;周長除以塔塔高的2倍,正是圓周率3.1415926……;塔的自重乘以10的15次方,正好是地球的重量;塔�堜騆m的棺材內部尺寸,正好是幾千年後希臘數學家畢達哥拉斯發現的畢達哥拉斯數一3:4:5

        兩千六百多年前,俟及有個國王,想知道已經給他蓋好了的大金字塔的確實高

度,於是,命令祭司們去丈量。可是,沒有一個祭司知道該怎樣測量,往這個問題面前,奈司們個個束手無策。顯然,人是不可能爬到那麼高大的塔頂上去的;即使爬上去了,由於塔身是斜的,又怎樣來測量呢?一時,金字塔的高度成了一個難題。國王一氣之下,殺死了幾個祭司;同時懸賞徵求解答。

        有一個叫法涅斯的學者,看到國王的招字後,決心解決這個難題。他想了好幾個解題的方案,但都行千通。失敗並沒有使他灰心。法涅斯索性來到外面,一邊踱步,一邊思索著解決的辦法,以致撞到樹上。於是,他轉了個彎,又走下去。太陽把他的影子投到地上,他走到那裹,影子也跟到那裹。這時,他突然看到自己的影子,於是想:是不是可以請太陽來幫忙呢?" 在古埃及人的眼裹,太陽是萬能的,太陽能給人溫暖,能幫助人們確定方向"法涅斯眼前一亮,他清楚記得,早上和傍晚每個物體都拖著一個長長的影子,而中午每個物體的影子都很短…那麼,是不是有一個時刻,物體的影子就等於物體的高度怩?﹁他自言自語起來。想到這�堙A法涅斯就找了一根竿子,豎在太陽底下,認真觀察、測量起來。

        經過幾天的觀察、測量,法涅斯終於證實了自己的想法一有一個時候,物體的影子等於物體的高度。於是,他去測量好金字塔底邊的長度,并把數據記下來。然後,他毫不猶豫地揭下了懸掛的招字。國王得到“有人揭下招字" 的報告後,高興萬分,派人把法涅斯召進王官,盛情款待.一切準備停當後,國王選擇了一個風和日麗的日子,舉行測塔儀式.測塔這天,國王在祭司們的陪同下,和法捏斯一起來到金字塔旁。看熱閑的人黑壓壓一片,喧嘩奢,擁擠著,他們等待著莊嚴的一刻到來.

        法涅斯站在測塔指揮台上,儼然像個天使,一動也不動地注視著自己的影子。看看時間快到了,太陽光給每一個在場的人和巨大的金字塔都投下了黑黑的影子。當法b5c1-01.jpg (5215 bytes)

涅斯確定他自己的影子已等於他的身高時,便發出了測塔的命令。

        這時,助手們立即測出了金字塔的陰影CD的長。接著,法涅斯十分准確地算出了金字塔的高度,最後,他還把測量金字塔高度的秘密告訴大家。場上,發出一陣熱烈的歡呼聲.

        顯然,法涅斯利用了相似三角形的原理測得了塔高。在法捏斯以前,還沒有人知道這個原理呢!法捏斯第一次發現、利用這個原理。在那個時代,這是一個偉大的創舉!在這個基礎上,法涅斯進一步研究,得出一個法則:在任意兩個對應角相等的三角形中,對應邊的比率也相等。從而,找到了在任何季節��,在任何時候都能測塔高的方法.(對數學故事有興趣的同學,歡迎參考凡異出版社→探索數學的故事一書,以上內容節錄自該書)

相似形的一些例題補充

        題1.從直角三角形ABC的直角頂點A向BC引垂線AD,把三角形ABC分成兩個三角形△ABD和△ADC,則△ABD 、 △ADC的內切圓面積的和等於△ABC內切圓的面積。

解:顯然,△ABC∼△DBA∼△DAC。設這三個三角形內切圓的半徑分別為R、r、r’,

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        則

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∴  b5c1-04.gif (600 bytes)

而△ABC是直角三角形.

∴b5c1-05.gif (422 bytes)

∴b5c1-06.gif (314 bytes)

∴b5c1-07.gif (380 bytes)

            同學們,為什麼兩三角形相似,其內切圓半徑比等於對應邊的比?

      題2  在直角三角形ABC中,B為直角 把邊AB三等分 再過各分點作AB的垂線 把△ABCb5c1-08.jpg (3513 bytes)

分成三部分 這三部分面積依序記為X、 Y、 Z , 則X+Z=2Y             

   解: ∵△ADF∼△AEG∼△ABC   且AD:AE:AB=1:2:3

               ∴△ADF面積:△AEG面積:△ABC面積 =1:4:9

              ∴以面積而言  △ADF=△ABC    △AEG=△ABC

             ∴X=△ABC-△AEG =△ABC

                 Y=△AEG-△ADF=△ABC

               ∴X+Z=2Y

同學們,若把AB 四等分、五等分、六等分,則截成的面積間是否有其他規律?

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