在平面上画互相垂直的两组平行线,相邻平行线的距离都等于1,这两组平行线的交点称为“格点”,以格点为顶点的三角形称为“格点三角形”,如图1.关于格点三角形的面积S,有一个著名的Pick定理:S=I+12B-1,其中I,B分别表示三角形内部与周界上的格点数.
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我们把互相垂直的其中两对平行线围成的矩形称为“格点矩形”,如图2,可验证Pick定理对格点矩形成立.设矩形ABCD的边AB,AD上分别有m,n个格点(不包括端点),并记矩形内部和周界上的格点数分别为I0,B0,则I0=mn,B0=2(m+n)+4,AB=m+1,AD=n+1.I0+12B0-1=mn+12[2(m+n)+4]-1=mn+m+n+1=(m+1)(n+1) =SABCD.

完成下列两题的证明
(2)任何一个格点三角形都可以内接在一个格点矩形中,使三角形至少有一个顶点恰好是矩形的顶点.
图3是最简单的情形.设边AC上的格点数为k(不包括端点),请用I0,B0和k分别表示△ABC内部和周界上的格点数,并利用(1)的结论证明:对于△ABC,Pick定理成立.
(3)请利用(2)的结论证明:对于图4所示的△ABC,Pick定理也成立.

S
=
I
+
1
2
B
-
1
I 0 + 1 2 B 0 - 1 = mn + 1 2 [ 2 ( m + n ) + 4 ] - 1 = mn + m + n + 1 = ( m + 1 ) ( n + 1 ) |
= S ABCD . |
【考点】四边形综合题.
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:36引用:1难度:0.5
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