令 標
《中學數學雜志》(初中)2008年第2期刊載的“從一道美國數學競賽題引出的一組幾何定理及代數證法”一文(下稱文[1]),由一道美國數學競賽試題經探索、整合,得到了幾個新穎有趣、耐人尋味的幾何定理,閱后很受啟發(fā). 由于這幾個幾何定理的獨特風格和豐富的內涵,頗顯其思考性,而引人入勝. 缺感的是文[1]的代數證法冗長繁瑣,不夠簡約,有失純幾何方法的風采、韻味,并非是“定理的證明用代數法解決更妙”(文[1]). 筆者經思索、探究,得到了文[1]中四個定理的淺顯、簡明、別致的純幾何證法,現介紹如下,供讀者參考(為方便計,定理順序同文[1]).
定理1 已知:如圖1,在以AB為直徑的半圓中,正方形CDEF內接于半圓,正方形CGHK內接于△BCF,且邊CG在AB上,求證:AC=CG.
分析 由對稱性,易知AC=BD.
由射影定理(或相交弦定理的推論),得CF2=AC·BC.
又CF=CD,BC=CD+BD=CD+AC,得CD2=AC(CD+AC),即AC2+CD·AC=CD2.①
由AC=BD,知AG=BG.故點G是半圓的圓心.
參考文獻
[1] 曾恒忠,白方奎等. 從一道美國數學競賽題引出的一組幾何定理及代數證法[J].中學數學雜志(初中).2008,(2).
作者簡介:令標,男,1962年11月生,中學高級教師,主要從事數學教學及解題研究,已在多家中學數學期刊發(fā)表文章數十篇.
“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”