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形心與多個外接圓建構的幾何性質

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第64屆--民國113年

科別

數學科

得獎情形

佳作

學校名稱

新北市立文山國民中學

指導老師

蕭偉智

作者

李昀諺;楊皓宇;馬昦勳

關鍵字

等腰、 形心 、 等角結構

摘要或動機

2023年9月數學雜誌《Crux Mathematicorum》刊登有趣的三角形內心的幾何問題,我們先證明了原命題的長度性質,再創新刻劃出有趣的面積不變量。隨後將內心推廣到旁心、垂心與外心的建構,並且證明僅此四心的建構下才有長度與面積不變量。值得一提的是,除了前述的定量項目外,我們也發現四種建構下的三線共點之定性性質,同時刻劃四種建構的關聯性是漂亮的等角結構,這是本研究亮點。推廣到多邊形,我們發現本質的幾何結構為截線的角平分線性質(內心與旁心的結合),從而將此問題轉換成一般性問題,並給出了豐富的等長、等角、等面積之性質,以及連線多邊形恆為圓外切多邊形。

030402.pdf

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