数学万花筒:三角形的内角和
2015-07-12 06:46评论(0) 浏览(81)
三角形内角和
陈省身教授是当代举世闻名的数学家,他十分关心祖国数学科学的发展。人们称赞他是“中国青年数学学子的总教练”。
1980年,陈教授在北京大学的一次讲学中语惊四座:
“人们常说,三角形内角和等于180°。但是,这是不对的!”
大家愕然。怎么回事?三角形内角和是180°,这不是数学常识吗?
接着,这位老教授对大家的疑问作了精辟的解答:
说“三角形内角和为180°”不对,不是说这个事实不对,而是说这种看问题的方法不对,应当说“三角形外角和是360°”!
把眼光盯住内角,只能看到:
三角形内角和是180°;
四边形内角和是360°;
五边形内角和是540°;
......
n边形内角和是(n-2)x180°
这就找到了一个计算内角和的公式。公式里出现了边数n
如果看外角呢?
三角形的外角和是360°;
四边形的外角和是360°;
五边形的外角和是360°;
......
任意n边形外角和都是360°
这就把多种情形用一个十分简单的结论概括起来了。用一个与n无关的常数代替了与n有关的公式,找到了更一般的规律。
设想一只蚂蚁在多边形的边界上绕圈子每经过一个顶点,它前进的方向就要改变一次,改变的角度恰好是这个顶点处的外角。爬了一圈,回到原处,方向和出发时一致了,角度改变量之和当然恰好是360°

这样看问题,不但给“多边形外角和等于360°”这条普遍规律找到了直观上的解释,而且立刻把我们的眼光引向了更宽广的天地。
一条凸的闭曲线,谈不上内角和与外角和。可是蚂蚁在上面爬的时候,它的方向也在时时改变。它爬一圈,角度改变量之和仍然是360°。

早在2000多年前,欧几里得时代,人们就已经知道三角形内角和是180°到了1944年,陈省身教授找到了一般曲面上封闭曲线方向改变量总和的公式(高斯一比内一陈公式),把几何学引入了新的天地。
从普通的、众所周知的事实出发,步步深入、推广,挖掘出广泛适用的深刻规律。从这里显示出数学家透彻、犀利的目光,也表现了数学家穷追不舍、孜孜以求的探索真理的精神。
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