题目内容

美籍匈牙利数学家波利亚(GeorgePolya,1887-1985)曾说过:“类比是一个伟大的引路人,求解立体几何问题往往有赖于平面几何中的类比问题.”确实,类比是科学发展的灵魂,是数学发现的重要工具之一,例如,在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是A,B,C对边,由勾股定理可得c2=a2+b2.
(1)由平面内直角三角形的勾股定理,我们可类比猜想得出空间中四面体的一个性质:在四面体S-ABC中,三个侧面SAB、SBC、SAC两两相互垂直,则
 
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(2)试证明你所猜想的结论是否正确.
考点:类比推理
专题:综合题,推理和证明
分析:由勾股定理是平面二维的线与线之间的关系,类比到三维空间可猜测:S△BCD2=S△ABC2+S△ACD2+S△ADB2,作AE⊥CD连BE,则BE⊥CD,S△BCD2 =
1
4
CD2•BE2 =CD2•(AB2+AE2)=
1
4
(AC2+AD2)(AB2+AE2),再化简即得结论.
解答: 解:(1)线的关系类比到面的关系,猜测:S△BCD2=S△ABC2+S△ACD2+S△ADB2.
(2)理由如下:如图作AE⊥CD连BE,则BE⊥CD.
S△BCD2 =
1
4
CD2•BE2 =CD2•(AB2+AE2)=
1
4
(AC2+AD2)(AB2+AE2)
=
1
4
(AC2AB2 +AD2AB2 +AC2AE2+AD2AE2 )
=
1
4
(AC2AB2 +AD2AB2+CD2AE2 )
=S△ABC2+S△ACD2+S△ADB2
故答案为:S△BCD2=S△ABC2+S△ACD2+S△ADB2.
点评:本题考查类比推理,体现了数形结合的数学思想.其中由二维到三维的类比推理要注意点的性质往往推广为线的性质,线的性质往往推广为面的性质.
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