內(nèi)蒙古赤峰市赤峰二中高三(5)班 蒙香含
難解的題目大體上可分為兩類,一是因繁而難,表現(xiàn)為題干冗長、線索繁復(fù);二是因難而難,表現(xiàn)為題干過簡、無從下手。前者只需耐心剖析,從中獲取、簡化有用信息大多可解。后者的“無從下手”或是因?yàn)轭}干線索之間的關(guān)聯(lián)難以找尋,或是因?yàn)轭}干中需要證明或求解的結(jié)論所涉及的范圍過于宏大。對于此類問題,解答的不二選擇是將其弱化為方便觀察解決的子問題,再通過子問題得到適用于原規(guī)律的解決方法。
以下是某網(wǎng)友高額懸賞的一個(gè)題目:
如圖所示,在銳角三角形ABC中,有一點(diǎn)P使得PA+BC=PB+AC=PC+AB,求證:(a+b+c)+2c。
乍看這道題目覺得應(yīng)該能力所及,但真正上手就覺其形態(tài)復(fù)雜又無從下手,與教師爭論后覺得應(yīng)該將其弱化處理,將“任意銳角”條件弱化為“等腰銳角”條件,這一改變使尋找點(diǎn)的位置變得容易操作,于是順利得到如下的解答。
如右圖,易知點(diǎn)P位于底邊的垂線上,不妨延長AP交BC于點(diǎn)D,且設(shè)PD=x,則又因?yàn)镻A+BC=PB+AC,故有
易解(所謂易解,其實(shí)不太容易,應(yīng)將未知數(shù)分居兩側(cè),這樣平方后可消除,即如下配湊:
點(diǎn)P固定后,即條件1運(yùn)用完畢,可從結(jié)論入手進(jìn)行化簡工作,為了更好更方便地完成以下更為復(fù)雜的簡化過程,需要做如下準(zhǔn)備條件:
很顯然PD=x為△PBC的高,運(yùn)用三角形面積公式處理左式,有:
運(yùn)用半角公式及上文四個(gè)準(zhǔn)備條件,對等式右邊整理,易得:
顯然“左邊=右邊”,弱化后的命題得證。下面將運(yùn)用上述原理對其一般情況進(jìn)行分析和證明。上文得證的原因是點(diǎn)被固定并成功與結(jié)論建立聯(lián)系,故原命題如能得證首先要確定點(diǎn)的位置,將運(yùn)用解析法進(jìn)行分析和討論如下:
理論上解方程即可求得未知量確定點(diǎn)P的位置,并沿上文思路繼續(xù)下去。但由于計(jì)算量過大,結(jié)果過長,不具一般結(jié)論的特性,故只在此舉例做算理上的分析。
由上述理論可知B(0,0),C(7,0),A(3,4),應(yīng)用條件,即代入上述方程可得:
由于無法進(jìn)行精確計(jì)算,故其結(jié)果的正確性使用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證有:
經(jīng)驗(yàn)證符合上述比例關(guān)系,故該題目已得以證明。
綜上所述,再難的題目經(jīng)過弱化后的子問題都是易于解答的,將子問題的解答方法進(jìn)行調(diào)整處理,便可使我們找到解決母問題的方法,在解題過程中我們可以應(yīng)用數(shù)理軟件幫助計(jì)算。與我而言,找到解決一道難題的正確思路,相比于計(jì)算出最終結(jié)果而言更為重要。由淺入深,循序漸進(jìn),柳暗花明又一村。
(由于計(jì)算量較大,所以此處計(jì)算使用了計(jì)算機(jī),且結(jié)果精確到萬分之一)