为做好伢儿读书之后的学科辅导准备工作,检验我对中小学知识的记忆与灵活运用能力,老婆从学校弄来一套初中数学期末考试试卷,我也有兴趣测一测是不是还宝刀未老。于是我抽出宝刀(笔),喀喀喀,刀光剑影(奋笔疾书)之下一个个敌人(试题)被斩于马下,然而面前突然闪来一人,但见其一身素衣,面目清秀,一脸傲慢地斜视着我,拿枪一指,微张小口,道:“不材几何在此,还不速速受死!”虽力道不大,然声音响彻云霄,振聋发聩。
原题
“休得狂言,我倒要看看尔等有多大本事!”说着,我便策马相迎。几何兄先声夺人,来一招“夺命直击”,我仰身闪过,拿刀顺枪划去,几何兄怕伤到手,赶忙撤枪。只两三招(很容易得出23°的结果),几何兄自知不敌,回马便撤。
我“哈哈哈”大笑三声:“不过如此嘛!”我心想:此等良机,如若不追,更待何时?眼看我即将追上,哪知几何兄使诈,来了一招“回马三扫”,我只觉眼前似乎有三个枪杆飞舞,当下知道形势不妙,挥刀护住身前,沉着应战。
我当时的战(做)法是这样的:
我的手稿
用初中知识一时找不到突破口,便祭出了余弦定理,很快得出了一个结果,但是裡面有个cos7°,很明显这不是一个可以化简的值(因为不是3的倍数)。
按说初中题目的结果一般是不会保留三角函数的,于是我又解了另一个三角形,得到另一个结果。我寻思,莫非这两个值是相等的?从示意图的比例上看答案很可能是4,如果真是4的话,那岂不是cos7°可以化为根式表示了?这显然是不可能的。
眼看我招架不住,不得不再次献出绝招——电脑作图。
注意长度精确值
作出正三角形ABC和满足∠BDC=7°、∠ADC=23°两个条件的点D,调整正三角形边长使BD≈3,此时测量CD≈5,似乎条件也没问题。正当我一筹莫展之际,随手将精度提高到5位小数,发现BD与CD的比值并非3/5,竟然出现了BD>3,CD<5的情形。
至此,我已经完全可以断定这是一道错题了。
接下来我分析了一下错题的根源。
如图,若正三角形ABC边长一定,点D要受三个条件制约:
- 1.∠ADC=23°;
- 2.∠BDC=7°;
- 3.BD/CD=3/5。
一般来讲,两个条件可以确定一个点,所以题目条件给多了,很可能自相矛盾。
三条轨迹
我根据三个条件作出三个轨迹,其中条件1得到黑色圆弧(弧ADC),条件2得到红色圆弧(弧BDC),条件3得到蓝色圆。从图上可以看出,三个轨迹并没有交于同一点。
上图放大了看
最终,我撕破了几何兄的虚假外衣,挥刀直劈面门,几何兄惨叫一声被劈成两半(哎呀,是不是太血腥了,儿童不宜)。
我要到标准答案,看过之后确实觉得非常巧妙,然而可惜是不可能出现的几何图形。
标准答案
题目出错在所难免,在此奉劝网友不必苛责出题人,前几年不是在黄冈中考题中也出现了大学数学专业才能做的题目吗?希望荆门市教研室看到此文,避免疏忽大意。
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