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怎么处理迭代几何问题?

网友提了一个问题:点D是直角三角形CAB斜边AB的中点;DE⊥AC于E;BE与CD交于D0;D0E0⊥AC于E0;BE0与CD交于D1;D1E1⊥AC于E1;BE1与CD交于D2;重复这个过程,得到三角形BDnEn。那么,三角形BDnEn与三角形CAB的面积的比值是多少?
工具/原料
1

电脑

2

网络画板

3

几何表达式

方法/步骤
1

用网络画板作图:作Rt△CAB,其中C是直角顶点。

2

用智能画笔,取斜边AB的中点D。

3

用智能画笔作DE⊥AC,垂足为E。

4

连接线段CD和BE,二者交点是D0。这些基本的几何图形,都可以用智能画笔搞定,无需切换工具。

5

选择三个点B、D、E,构造多边形(也就是三角形),填充半透明的绿色。

6

进行D到D0的迭代变换,只保留非点类几何图形,迭代深度用n控制。

7

给出n的变量尺,最小值1,最大值随便写,步进为1。这个n的变量尺控制着迭代的深度,是一个动画。

8

播放动画。

9

下面,用《几何表达式》进行计算。先画出基本图形,△CAB,C是原点,A是(a,0),B是(0,b),然后构造出D、E、D0、E0、D1、E1、D2、E2;多构造几个,便于发现数值的规律。

10

用《几何表达式》测量D、E、D0、E0、D1、E1、D2、E2的坐标,结果如图。《几何表达式》最大的好处是,可以给出精确的结果。

11

观察结果,可以得到规律,然后用完全归纳法结合梅涅劳斯定理,就可以得到确切结论。注意,△BDnEn的面积等于△CDnEn的面积。而《几何表达式》处理这种无限迭代的问题,只能测量,不能提供证明。

注意事项
1

网络画板和几何表达式各有千秋,相辅相成,相得益彰。

2

软件只是辅助,关键要自己证明。

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