过与三角形ABC在同一平面内一点P,作一条直线将已知三角形ABC分成面积相等的两部分。求作法及证明。

过与三角形ABC在同一平面内一点P,作一条直线将已知三角形ABC分成面积相等的两部分。求作法及证明。

设△ABC三条中线的交点为O(三角形的重心), 则连接OP的直线就是把三角形分成面积相等的两部分

定理:经过三角形重心的任一条直线把三角形分成面积相等的两部分

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请将定理证明一下好不好?

追答

过三角形的重心的直线一般地不能平分三角形面积,平分三角形面积的充要条件是该直线过三角形一顶点。
因为任何三角形的重心到端点的距离总大于到边的距离,因此当分割三角形为一个三角形一个四边形时,三角形部分总是略小于四边形。

简单以正三角形为例,设一过重心直线与三角形中线偏转一个极小角度,则其分割的面积与中线相比,在重心两端差约为1:2,并不相等,因此其分割的三角形面积必然不相等。

追问

那还是没证明出那条定理呀?而且好像把它推翻了。

追答

额,用另一个方法。不妨令P在BC上,B在C左边。(不影响结论的任意性,只为叙述清晰而已)
做过P的直线PH,PH交折线BAC于点H.则PH将△ABC分为左右两部分,记左部分面积为S1,右部分面积为S2。设函数f(H)=S1-S2,当H沿BAC运动时,此为关于H的连续函数。
当H趋近于B时,S2>>S1,f(H)>S2,f(H)>0
由连续函数介值定理(没学过也很好理解),必存在B,C间一点M(在定义域折线BAC上)使f(M)=0,即S1=S2.
所以,可以得到直线PM分△ABC为等面积两部分。

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第1个回答  2013-05-26
设△ABC三条中线的交点为O(三角形的重心), 则连接OP的直线就是把三角形分成面积相等的两部分
定理:经过三角形重心的任一条直线把三角形分成面积相等的两部分追问

请将定理证明一下好不好?

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