问题提出:以n边形的n个顶点和它内部的m个点,共(m+n)个点作为顶 点,可把原n边形分割成多少个互不重叠的小三角形? 问题探究:为了解决上面的问题,我们将采取一般问题特殊化的策略,先从简单和具体的情形入手: 探究一:以△ABC的3个顶点和它内部的1个点P,共4个点为顶点,可把△ABC分割成多少个互 不重叠的小三角形?如图①,显然,此时可把△ABC分割成3个互不重叠的小三角形. 探究二:以△ABC的3个顶点和它内部的2个点P、Q,共5个点为顶点,可把△ABC分割成多少个 互不重叠的小三角形? 在探究一的基础上,我们可看作在图①△ABC的内部,再添加1个点Q,那么点Q的位置会有两种 情况: 一种情况,点Q在图①分割成的某个小三角形内部.不妨设点Q在△PAC的内部,如图②; 另一种情况,点Q在图①分割成的小三角形的某条公共边上.不妨设点Q在PA上,如图③. 显然,不管哪种情况,都可把△ABC分割成5个互不重叠的小三角形. 探究三:以△ABC的三个顶点和它内部的3个点P、Q、R,共6个点为顶点,可把△ABC分割成 个 互不重叠的小三角形,并在图④中画出一种分割示意图. 探究四:以△ABC的三个顶点和它内部的m个点,共(m+3)个点为顶点,可把△ABC分割成 个 互不重叠的小三角形. 探究拓展:以四边形的4个顶点和它内部的m个点,共(m+4)个点为顶点,可把四边形分割成 个互不重叠的小三角形. 问题解决:以n边形的n个顶点和它内部的m个点,共(m+n)个点作为顶点,可把原n边形分割成 个互不重叠的小三角形. 实际应用:以八边形的8个顶点和它内部的2012个点,共2020个顶点,可把八边形分割成多少个互 不重叠的小三角形?(要求列式计算) |
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探究四:三角形内部1个点时,共分割成3部分,3=3+2(1-1),
三角形内部2个点时,共分割成5部分,5=3+2(2-1),
三角形内部3个点时,共分割成7部分,7=3+2(3-1),
…,
所以,三角形内部有m个点时,共分割成3+2(m-1)=2m+1部分。
探究拓展:2m+2。
问题解决: 2m+n-2。
实际应用:把n=8,m=2012代入上述代数式,得
2m+n-2=2×2012+8-2=4024+8-2=4030。
探究三:分三角形内部三点共线与不共线两种情况作出分割示意图,查出分成的部分即可。
探究四:根据前三个探究不难发现,三角形内部每增加一个点,分割部分增加2部分,根据此规律写出(m+3)个点分割的部分数即可。
探究拓展:类似于三角形的推理写出规律整理即可得解。
问题解决:根据规律,把相应的点数换成m、n整理即可得解。
实际应用:把公式中的相应的字母,换成具体的数据,然后计算即可得解。
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