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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)
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