Page 68 - 111-1閱讀心得作品集_完整版
P. 68
從一題多解看數學學習歷程
令 點為此正多邊形以原點為第一頂點,順時針計算第六個頂點,座標為( )
̅̅̅̅
自點 起,可由直角三角形相似性質,推算出 與 夾角為[ ( ) ]
則 由以下式子可推算: √ ( ( ) )
而 由以下式子可推算: √ ( ( ) )
以此類推。
令√
推導後可得頂點座標通式:
(( ) ( ) ) ( ) , 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) , 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) 正負交錯
由於對角線皆由 ( )始算,因此對角線斜率 = ( )
以正六邊形為例,正六邊形有六種對角線斜率,
̅̅̅̅
其中以 點順時針旋轉到 可得出其中 條;
̅̅̅̅
̅̅̅̅
̅̅̅̅
̅̅̅̅
而 與 雖非對角線,但其斜率與 、 對角線斜率相同,因此可將其斜率視為一解
̅̅̅̅
以 點順時針旋轉到 可得出其中 種對角線斜率。
̅̅̅̅
̅̅̅̅
̅̅̅̅
而 對角線斜率,則可從 順時針旋轉得到;或是從 逆時針旋轉得到。
將多邊形以〈 〉為對稱軸鏡射,即可驗證。
̅̅̅̅
̅̅̅̅
̅̅̅̅
令此正六邊形中與 斜率相同之 為第一對角線; 為第二對角線;
̅̅̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅̅̅
為第三對角線; 為第四對角線;與 斜率相同之 為第五對角線;
̅̅̅̅
為第六對角線
則可推知斜率分別為
伍、研究結論與建議
從多邊形對角線斜率一題多解的探討中,能發現解法包含斜率解、三角函數正切解、向量解、
旋轉矩陣解與複數平面旋轉。進一步將正四邊形的解法推導到正多邊形的一般性,發現藉由三
角函數正切函數、旋轉矩陣和複數平面旋轉能夠以簡易方式推導出各多邊形的斜率。且經手繪
與geogebra推導角度後,可得出正多邊形頂點座標通式:
(( ) ( ) ) ( ) , 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) , 正負交錯
(( ) ( ) ) ( ) 正負交錯
由於無論旋轉矩陣或者複數平面旋轉,皆是從給定之AB邊為始逆時針旋轉。為避免有遺漏不經過
A點之對角線的情形,將該正多邊形以AB邊做線對稱,並且除了原本逆時針旋轉出的對角線外額
9