初中直观 · 高中论证拓展 · 平面几何 · 中线与重心

顶点移动,三条中线还会相交吗?

A=(−3,0),B=(3,0),C=(x,h),h>0;读数采用坐标单位。左右移动顶点,寻找三条中线的共同点。

问题的来处古希腊 · 阿基米德的重心研究

三角形重心:问题从哪里来?

一块三角形薄板怎样才能被一个点托住?阿基米德的平衡研究把几何位置与质量分布联系起来,三角形重心成为几何与力学相遇的经典例子。

读一段背景,带着问题动手

一块三角形薄板怎样才能被一个点托住?阿基米德的平衡研究把几何位置与质量分布联系起来,三角形重心成为几何与力学相遇的经典例子。

本页研究均匀薄板的三条中线。移动顶点后找交点,核对2∶1;若薄板密度不均匀,几何重心不必是实际质量中心。

现在,换你来试左右移动顶点,寻找三条中线的共同点。 固定其他条件,亲手将顶点横坐标分别设为-2和2,各核验一次;顶点位置变化后,重心分割中线的比值保持吗?

三角形重心

M12 / 平面几何
今天的问题

顶点位置变化后,重心分割中线的比值保持吗?

独立探索要做什么?

左右移动顶点,寻找三条中线的共同点。 固定其他条件,亲手将顶点横坐标分别设为-2和2,各核验一次;顶点位置变化后,重心分割中线的比值保持吗?

装置 · 尺寸示意,量值见读数看证据图 ↓
先看一次,再亲手试

从4到-4 逐步改变顶点横坐标;这是条件比较,不是物理时间。暂停后可亲手调整。

尚未开始;也可直接使用装置旁的参数控件。
均匀三角薄板 · 中线共点
青边:三角形金线:三条中线金球:重心
看这里 · 顶点到重心/重心到中点2

重心G=(0.333,1.000);中线被分成2:1。

本题是平面数学构造。三维将同一构造放入空间,便于换角度看;证明仍依据二维关系。

顶点到重心/重心到中点
2
重心横坐标
0.3333
重心纵坐标
1

重心G=(0.333,1.000);中线被分成2:1。

证据图 参考解随题设重算 · 不计个人完成

本实验以装置几何与上方读数作为证据。

换个条件,再想一步

把三角形压扁一些,共点比值还成立吗?

先预测,再观察。反例不会替你完成独立任务。

留下两组证据

仅当前页保留最近两组,刷新清除;第三组替换最早一组。保存模型条件与单位;恢复后重算,不恢复任务完成资格。

先留一组,再改变一个条件。

从观察到解释

把证据带回纸上

展开关系与推导

G=(A+B+C)/3;中线分点满足CG:GD=2:1,其中D为AB中点。

固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。

先预测,再用证据解释

把这次发现,留给下次的自己

顶点位置变化后,重心分割中线的比值保持吗?

换个条件,再试一次

把三角形压扁一些,共点比值还成立吗?

看哪里?

本题是平面数学构造。三维将同一构造放入空间,便于换角度看;证明仍依据二维关系。

回到装置再试 ↑

仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。

尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。

先修与两种探索深度

先认识平面几何 · 中线与重心涉及的量与单位:顶点横坐标(无量纲)、顶点高度(无量纲)。初中直观 · 高中论证拓展为内容层次提示,未核对具体教材。

先看现象:左右移动顶点,寻找三条中线的共同点。

再做定量:保持其他条件,比较顶点横坐标与顶点到重心/重心到中点(无量纲),再对照下方关系。

模型、来源与核验边界

G=(A+B+C)/3;中线分点满足CG:GD=2:1,其中D为AB中点。

对照核验提示:向左移动:顶点横坐标 -2 ;向右移动:只改变顶点横坐标 2 。按这些题设自己操作并比较顶点到重心/重心到中点,不把参考情景当个人完成。

适用范围:重心G=(0.333,1.000);中线被分成2:1。

Wolfram MathWorld · 相关词条(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗

本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。