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从一道题看初中几何的难度,究竟难在哪里?

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发表于 2026-3-9 00:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
从一道题看初中几何的难度,究竟难在哪里?

原创  不吹牛的 MAN  不吹牛的 MAN  2026 年 1 月 24 日 23:44  江苏

在矩形 ABCD 中,E,F 分别为边 AB,AD 的中点,BF 与 EC,ED 分别交于点 M,N 。已知 AB=4 ,BC=6 ,则 MN 的长为 ___



对于这道题,从高中解析几何的视角看,不难。

以直线 BC 和 AB 构建直角坐标系,B 为原点。

第一步:依据题意标记 A,C,D,E,F 坐标分别为 A(0,4),C(6,0),D(6,4),E(0,2),F(3,4)

第二步:分别写出直线BF,EC 和 ED 的方程(两点式)为

BF 的直线方程:y/4= x/3

EC 的直线方程:(y–2)/(-2)= x/6

ED 的直线方程:(y–2)/2= x/6

第三步:求出 BF 分别与 EC, ED 的交点 M, N 的坐标

M(6/5 , 8/5)

N(2 , 8/8)

第四步:运用两点间距离公式,求出 MN 的长度

MN=4/3

基本运算,难度 easy ,0 颗星。

但是,问题来了,如果不准用解析几何方法,怎么办呢?填空题还行,写出答案就 ok 。解答题的话,这么写一分没有,清华北大奥赛奖这么写,也是零分。初中几何,就是要求用古典几何的思维去解决问题,不允许使用笛卡尔之后的解析几何方法。

那么,这道题用古典几何方法怎么做呢?





我们可以根据勾股定理把 BF 的长度求出来,再设法利用相似三角形的比例关系,求出 BM 和 NF 的长度,就可以得到 MN 的长度了。



第一步:延长 CE 与 DA 的延长线交于 Q 点

求出 BF=5

可证 ΔQMF 相似于 ΔCMB ,得到 FM/ BM=QF/ BC

易证 ΔQAE≌ΔCBE ,易得 AQ= BC=6

则 QF=AF+AQ=3+6=9

可得 FM/BM=9/6=3/2

得到 BM=2



第二步:延长 BF 与 CD 延长线交于点 H

易证 ΔBNE 相似于 ΔHND

得到 BN/NH=BE/DH

易证 ΔHFD≌ΔBFA ,得 DH=AB=4

则 BN/NH=1/2

由勾股定理可得 BH=10

得到 BN=10/3

则 MN=BN–BM=10/3–2=4/3

对比初高中对于平面几何问题的不同角度探讨,我们能够很清晰地发现,解析几何更侧重于运算,而古典几何更侧重于图形变换与逻辑推演。笛卡尔将数与形巧妙地结合起来,并不是要忽略根本的逻辑,要知道人类数学是先有几何,才有代数的,逻辑是数学的本质,数学的魅力也在推理证明的过程中体现得淋漓尽致。

(注:笔者仅写出大概思路与步骤框架,并未提供详细证明与解答,仅供参考)

不吹牛的 MAN

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发表于 2026-3-15 07:28 | 显示全部楼层
记M与AB的交点=P,记N与AB的交点=K,BF=5,——要不添一句?梅氏定理。

\(\frac{ME}{NE}=\frac{MP}{NK}=\frac{6/5}{6/3}=\frac{5*(2/3)-MN}{5*(2/3)}=\frac{MB}{NB}解得MN=\frac{4}{3}\)

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