第22章 為什么三角形兩邊之和要大于第三邊,而兩邊之差要小于第三邊?
- 數學屋
- 雪南衣
- 1027字
- 2022-07-11 12:23:14
埃斯皮諾薩在紙上畫了一個三角形,并把三邊標注為a、b、c。然后他就說:為什么兩邊之和要大于第三邊,而兩邊之差要小于第三邊?
艾麗西亞張口就說:這是因為三個內角的緣故。我們知道在三角形里,內角和邊是一一對應的。而內角和又是180度,所以就有這樣的情況。
小尼立馬就說:不對。一個內角可以是另外兩個內角的幾倍,而邊就不行了。當然不可否認的是,大角對大邊。但是內角之間的比例和三邊之間的比例是不同的。與三邊比例相等的是三邊正弦值的比例,而正弦值通常又是很復雜的。所以,不能直接拿來分析。
我覺得和三邊的平均值有關。最規則的三角形是全等三角形,它的三邊都相等。而三邊與平均值的茶是相等的,即都是零。讓我們想象一下它,一邊伸長一段距離而另一邊就會縮短一段距離。這時就有差了。而兩條邊的伸長和縮短都是一起發生的,而且是相互關聯的。那么,兩個差是相等的嗎?不是。兩邊之和大于第三邊看起來和邊均差沒有什么關系,其實只要把三邊的長度減去平均值就可以了。于是,我們就得到了三個邊均差了。同理,第二句也可以進行同樣的操作。于是,就變成這樣了:兩邊之間的邊均差的和不能小于第三邊的邊均差,而兩邊之間的邊均差的差不能大于第三邊的邊均差。
好了,問題換了一個形式。那么,為什么呢?還是要從全等三角形說起。我們讓一邊伸長,而另一邊就要縮短。否則畫出來的就不是三角形了。前面不是說過內角和邊是一一對應的嗎?當一邊的長度增加時,它的內角角度就會增加。而其他兩邊的內角就會相應發生變化,總體就是變小。于是,兩邊的和就會變小。這時邊均差就出現了。
艾麗西亞說:你不過是換了一種表達,卻還是沒有解釋清楚。經過你的啟發,我想到了。
如果將一個三角形的一邊固定,而在三角形在畫一點。然后連線形成一個新的三角形,新的三角形可以看成是舊的三角形的變形。將新的三角形的兩邊用力向兩邊伸展,最后三角形會變成一條直線。這時,兩邊之和等于第三邊。而三角形也不再是三角形了,所以兩邊之和要大于第三邊。而兩邊之差小于第三邊其實是第一句話的另外一種表達而已。
埃斯皮諾薩說:大家已經解釋得很清楚了,我就沒有必要再說什么。
雖然我們不嚴謹地證明了它,說出了它背后的原因。但是,每件事情都有不同的角度去看待它。我希望大家不要忘記這個話題,讓它在你們心里。有朝一日,也許我們就會重新來探討它。三角形是形狀的基礎,還有很多規律。在談論的時候,大家不要拘泥于已有的知識。多從其他角度入手,或許就有新的收獲。思維是一件辛苦的事情,大家還是去休息吧!