問題提出:以n邊形的n個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+n)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把原n邊形分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
問題探究:為了解決上面的問題,我們將采取一般問題特殊化的策略,先從簡單和具體的情形入手,通過觀察、分析,最后歸納出結(jié)論:
探究一:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的一個(gè)點(diǎn)P,共4個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把△ABC分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
如圖(1),顯然,此時(shí)可把△ABC分割成3個(gè)互不重疊的小三角形.
探究二:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的2個(gè)點(diǎn)P、Q,共5個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把△ABC分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
在探究一的基礎(chǔ)上,我們可看作在圖(1)△ABC的內(nèi)部,再添加1個(gè)點(diǎn)Q,那么點(diǎn)Q的位置會(huì)有兩種情況:一種情況,點(diǎn)Q在圖(1)分割成的某個(gè)小三角形內(nèi)部,不妨假設(shè)點(diǎn)Q在△PAC內(nèi)部,如圖(2);另一種情況,點(diǎn)Q在圖(1)分割成的小三角形的某條公共邊上,不妨假設(shè)點(diǎn)Q在P上,如圖(3);顯然,不管哪種情況,都可把△ABC分割成5個(gè)互不重疊的小三角形.
探究三:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的3個(gè)點(diǎn),共6個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)可把△ABC分割成
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個(gè)互不重疊的小三角形.
探究四:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+3)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)可把△ABC分割成
3+2(m-1)或2m+1
3+2(m-1)或2m+1
個(gè)互不重疊的小三角形.
探究拓展:以四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+4)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把四邊形分割成
4+2(m-1)或2m+2
4+2(m-1)或2m+2
個(gè)互不重疊的小三角形.
問題解決:以n邊形的n個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+n)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把△ABC分割成
n+2(m-1)或2m+n-
n+2(m-1)或2m+n-
個(gè)互不重疊的小三角形.
實(shí)際應(yīng)用:以八邊形的8個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+8)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把八邊形分割成2013個(gè)互不重疊的小三角形嗎?若行,求出m的值;若不行,請(qǐng)說明理由.