全國中小學科展

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凸n 邊形等面積線段數量之分布探索

科展類別

全國中小學科展

屆次

第45屆--民國94年

科別

數學科

學校名稱

臺北縣立福和國民中學

指導老師

鄭釧鋒、陳明貴

作者

張湘琦、潘雅柔、鄭巧君、廖文偉

關鍵字

幾何圖形、等差數列

摘要或動機

一、利用ΔABC 周界上一動點P ,作出等面積線段PQ,利用GSP 觀察PQ在ΔABC 內移動的軌跡,發現其軌跡形成曲線形狀。二、將ΔABC 座標化,我們利用等面積條件求出等面積線移動所形成的曲線,是PQ中點所構造出的曲線段(雙曲線之一部分),且共有3 條曲線段,形成內文所謂的「包絡區」。1.當P 點在包絡區內,則有3 條等面積線段。2.當P 點在包絡區周界上,則有2 條等面積線段。3.當P 點在包絡區外,則有1 條等面積線段。三、以三角形的研究當基礎,擴展到凸n 邊形,我們發現:等面積線段數量之分布,仍然與包絡區息息相關,且1.凸2m+1邊形最多有2m+1條等面積線段。2.凸2m邊形,必發生內文所謂的「換軌」。因此,最多只有2m-1條等面積線段。3.包絡曲線鎖分割出的區域,於相同區域其等面積線段數量相同,且相鄰兩區域數量差兩條。四、若凸n邊形有k個「換軌點」,則此n邊形過定點等面積線段至多有n-k條。

凸n 邊形等面積線段數量之分布探索

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