S0G16 施爾瓦茲三角形(最小內(nèi)接周長三角形)
? ? ? ? 已知一個(gè)三角形,如何找到其內(nèi)接三角形中周長最小的三角形。這個(gè)三角形又叫施爾瓦茲三角形,這個(gè)問題可說是將軍飲馬問題的進(jìn)階版。通過對稱將折線轉(zhuǎn)為直線,讓我們用GGB來一探究竟。

Part 1 三角形內(nèi)接三角形

說明:利用【多邊形】、【點(diǎn)】工具構(gòu)造三角形的內(nèi)接三角形.
操作:
用【多邊形】工具構(gòu)造△ABC
在3邊任選點(diǎn)D、E、F,構(gòu)造△DEF,顯示3邊的數(shù)值
文本:DE+EF+FD=空格:d+e+f
Part2 作對稱找點(diǎn)

說明:假定點(diǎn)D為定點(diǎn),關(guān)於AB、BC分別對稱.
操作:
利用【對稱】工具構(gòu)造點(diǎn)E關(guān)於AB的對稱點(diǎn)E',點(diǎn)E關(guān)於BC的對稱點(diǎn)E1'
連接E'E1'、E'F、DE1'
Part3 逐次顯示條件

說明:為了讓輔助線依次出現(xiàn),利用滑動條來實(shí)現(xiàn).
操作:
利用【滑動條】工具構(gòu)造?hn,範(fàn)圍0-6,增量1
E'、E'F【進(jìn)階】設(shè)置:hn>0
E1'、DE1'【進(jìn)階】設(shè)置:hn>1
E'E1'【進(jìn)階】設(shè)置:hn>2
Part4 對稱後的定角等腰三角形

說明:對稱後不難發(fā)現(xiàn)∠E'BE1'為定角,且等於2∠ABC,△BE'E1'為定角不變的等腰三角形.
操作:
連接BE1'、BE'、BE
度量∠ABC、∠E'BE1'
Part5 用垂足構(gòu)造內(nèi)接三角形

說明:要使E'E1'最小,即要使BE1'=BE'=BE最小,所以當(dāng)BE⊥AC時(shí),有E'E1'的最小值,即C△DEF的最小值.
操作:
利用【垂線】、【交點(diǎn)】工具構(gòu)造AC高線BH
BE1'、BE'、BE【進(jìn)階】設(shè)置:hn>3
∠ABC、∠E'BE1'【進(jìn)階】設(shè)置:hn>4
垂線及垂足【進(jìn)階】設(shè)置:hn>5
小結(jié)?
? ? ? ? 施爾瓦茲三角形是三角形的極值問題,在三角形的內(nèi)角三角形中,以垂足三角形的周長為最短,利用ggb探索幾何最值問題直觀,後續(xù)繼續(xù)探討有關(guān)費(fèi)馬點(diǎn)等最值問題。
連接
【GGB】https://www.geogebra.org/classic/edhkprq8
【Bili】https://www.bilibili.com/video/BV1ch411x7aT/
【YouTube】https://www.youtube.com/playlist?list=PLXH05kw-i_5J0_eHC_bqZ1NuBvFN_htTf