杜興宇
1979年,首次全國(guó)中學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽二試的題六是:
如圖1,兩圓O1,O2相交于點(diǎn)A,B,圓O1的弦BC交圓O2于點(diǎn)D,圓O2的弦BF
圖1交圓O1于點(diǎn)E,證明:(1)若∠CBA=∠FBA,則CD=EF;(2)若CD=EF,則∠CBA=∠FBA.
證明連接AC,AD,AE,AF,則∠ACD=∠ACB=∠AEF,∠ADC=∠AFB=∠AFE,而有△ACD∽△AEF,從而有ACAE=CDEF,于是CD=EF贏C=AE贏C=AE凇螩BA=∠FBA.
“舊時(shí)王謝堂前燕,飛入尋常百姓家.”
這道試題平平常常,在現(xiàn)在九年級(jí)的習(xí)題里就能夠找到,由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)競(jìng)賽并非高不可攀.
下面,我們來(lái)看31年之后這道試題又是如何演化為全國(guó)中學(xué)生數(shù)學(xué)冬令營(yíng)賽題的!
顯然,再用這道試題作為高水平的冬令營(yíng)賽題是很不合適的,那么怎么辦?命題人的做法是:改造成題,推陳出新.
1.變換試題敘述方法
命題1如圖1,兩圓O1,O2相交于點(diǎn)A,B,過(guò)點(diǎn)B的一條直線分別交圓O1,O2于點(diǎn)C,D,過(guò)點(diǎn)B的另一條直線分別交圓O1,O2于點(diǎn)E,F(xiàn),證明:(1)若∠CBA=∠FBA,則CD=EF;(2)若CD=EF,則∠CBA=∠FBA.
圖2如果用命題1作為賽題,也不太合適,因?yàn)閰①愡x手對(duì)于圖1是非常熟悉的!
2.在變換試題敘述方法的同時(shí)變換圖形
命題2如圖2,兩圓O1,O2相交于點(diǎn)A,B,過(guò)點(diǎn)B的一條直線分別交圓O1,O2于點(diǎn)C,D,過(guò)點(diǎn)B的另一條直線分別交圓O1,圓O2于點(diǎn)E,F(xiàn),證明:(1)若∠CBA=∠FBA,則CD=EF;(2)若CD=EF,則∠CBA=∠FBA.
此時(shí),圖形陌生了!但如果用命題2作為賽題,當(dāng)然也不太合適,因?yàn)閰①愡x手對(duì)于題目的條件與結(jié)論是非常熟悉的!
3.增加條件并且變換結(jié)論
如圖3,令直線CF分別交圓O1,O2于點(diǎn)P,Q,設(shè)M,N分別是PB,QB的中點(diǎn),則CM,F(xiàn)N都是△BCF的角平分線,注意到CD=EF蕁螩BA=∠FBA,即知CM,F(xiàn)N,BA交于一點(diǎn)
圖3(設(shè)為X),而有XC?XM=XA?XB=XF?XN,于是C,F(xiàn),M,N四點(diǎn)共圓,至此,即可構(gòu)成一道高水平的賽題:
命題3 如圖3,兩圓O1,O2相交于點(diǎn)A,B,過(guò)點(diǎn)B的一條直線分別交圓O1,O2于點(diǎn)C,D,過(guò)點(diǎn)B的另一條直線分別交圓O2,O2于點(diǎn)E,F(xiàn),直線CF分別交圓O1,O2于點(diǎn)P,Q,設(shè)M,N分別是PB,QB的中點(diǎn),求證:若CD=EF,則C,F(xiàn),M,N四點(diǎn)共圓.(2010年中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克試題一)
“做學(xué)問(wèn)當(dāng)于無(wú)疑處有疑.”一道題目做完之后,“不斷變換你的問(wèn)題”,往往可以提出一些新的問(wèn)題,解題貴在精而不在多,這個(gè)“精”就體現(xiàn)在解題后的思考上.
數(shù)學(xué)多少事,盡在變換中!
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2012年15期