他一边说,一边在纸上写写画画。这次,他没有试图去证明三条线交于一点,而是先假设它们交于点G,然后尝试从这个“平衡点”的假设出发,去推导点G应该满足的条件。他设AG = 2 *G· D,设BG = 2 * GE,设CG = 2 * GF(如果CF也过G点)。然后,他尝试用这些比例关系,去描述点G在三角形中的位置。他甚至无意识地,在点G处画了一个小点,然后从G点向三个顶点画了虚线,又向三边画了垂线,似乎在寻找某种对称或比例关系。
这已经不完全是在解题,而是在进行一种基于直觉的数学探索。苏晓柔看着聂虎专注的侧脸,看着他笔下那些看似杂乱、却隐隐指向某个核心的线条和符号,心中涌起一种奇异的感觉。这个被全班嘲笑为“倒数第三”的男生,他的思维世界,似乎远比表面看起来的要广阔和深邃。他不只是在学习知识,更是在用自己独特的方式,重新“创造”或者“发现”知识之间的联系。
“你这个想法很有趣,”苏晓柔拿起笔,在聂虎的草稿纸上点了点,“虽然不严谨,但确实提供了另一种理解重心的视角。其实,在更深的几何学里,重心确实有很多有趣的性质,比如你刚才说的,重心到顶点的距离,是到对边中点距离的两倍。而且,重心分每一条中线为2:1的两段。这不就是你假设的那个比例吗?如果我们用这个性质作为已知,其实可以更快地证明三线共点。”
她说着,在纸上写下:“假设AD和BE交于点G,且G满足AG=2G· D,BG=2GE。那么,连接CG,并延长交AB于F'。如果能证明AF' = F'B,且CG=2GF',那么F'就是中点F,且G也在CF上。而要证明AF'=F'B,可以利用梅涅劳斯定理或者塞瓦定理,不过我们还没学……”
“梅涅劳斯?塞瓦?”聂虎听到两个陌生的名词,眼中露出求知的光芒。
苏晓柔有些不好意思地笑了笑:“是更高级一点的几何定理,我也只是在一本旧书上看到过名字,不太会用。不过,我们可以用面积法来试一下,这个你可能更容易理解。”
“面积法?”聂虎再次感到新奇。
“对,用面积。”苏晓柔在三角形ABC内部点出G点,连接AG、BG、CG。“你看,如果G是重心,那么三角形GAB、GBC、GCA的面积应该是相等的,因为重心到三边的距离有某种关系,导致三个小三角形等高……嗯,这个也需要一点推导。不过,如果从你已经得出的AG=
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