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两个《中国式的哥德巴赫猜想》
数学无法搞假,能在纸上搞定。
2005年9月K12网站数学版上,登出一位台湾朋友设计出这样妙题:
已知:△ABC,∠B=90°㈠,D、E在A、B上,∠C=3∠A㈡, ∠C的三等分线,
使∠ACD=∠DCE=∠BCE㈢。 求证:2AD×BD=3AD×DE+DE×DE㈣。
为何名为妙题?
在简单图形中,一线段被分为三分段,形成三个两线段之积,冠以1,2,3三个系数,如上等式。这样的几何线段积关系式,在几何史上绝无仅有,故名为妙题。应广为传播,记载在几何史上。因为除台湾朋友外,无人知道这样妙题是怎样设计出来。
还有妙解
妙在粗看这样带1,2,3系数的线段积关系式,似乎不成立,似乎难证。但K12网站数学版上(全国中小学教育教学网数学论坛)10月1日,《不合时宜》网友一气呵成,写出妙解如下:
解:作EF⊥CD于F,设BE=1,由㈠㈢推出△BCE≌△FCE→BE=EF=1,由㈠㈡→4∠A=90°,
由㈢→∠FDE=2∠A=∠FED→EF=DF=1→DE=√2⑴。同理→∠FDE=2∠A=∠BCD→BC=BD=(1+√2)⑵,
由㈡㈢→CD=AD=BD×√2)=(2+√2)⑶。⑴⑵⑶为由已知条件推出的关系式,代入㈣,即得:(只列一式)
2AD×BD=3AD×DE+DE×DE→2×(2+√2)×(1+√2)= 3×(2+√2)×(√2)+(√2)×(√2)→8+6√2=8+6√2。
在K12网站的数学俱乐部版上,3月14日登出一个几何题。
已知:△ABC,∠BAC=45°⑴,AD⊥BC延线于D⑵,AD延长至F,使AF=BC⑶,
连BF与AC延线交于E。求证:AE⊥BE。
证明:三月底,K12网站上有人解出如下:由∠BAC=45°⑴切入,作CG⊥CB交
AB于G,→AC=CG⑷,及∠BCG+∠BCE=90°=∠ACD+∠DAC,由∠BCE=∠ACD→
∠BCG=∠DAC⑸,由⑶⑷⑸→△BCG≌△ACF→∠CBG=∠AFC→∠AFC+∠A=∠CBG+∠A=90°
→FC⊥AB由⑵→C为垂心,所以AE⊥BE。
大家知道:世界著名难题——“用圆规和无刻度直尺不可能三等分一任意角”。无刻度是设定条件,这是为了研究和发展数学思想。(其实用中国木匠有刻度角尺就可以三等分一任意角)。外国人能设定条件,为什么中国人不能设定条件,所以我对上面两题设定条件:不添辅肋线,只用初中知识。
请大家来讨论,两题可不可以称为《中国式的哥德巴赫猜想》?
为何称为《中国式的哥德巴赫猜想》?
因为现在没有人知道两题设计者是根据什么猜想设计出两个妙题。但却有人知道哥德巴赫猜想是根据自然数列是以1为阶差的等差数列,又根据差等差数列的性质,每一项的两倍,等于以此项为对称点,左右两对称项之和。所以哥德巴赫猜想应改叙为:每一个自然数n的两倍(偶数),等于以n为对称点,左右两边至少有一对对称奇素数之和。这样改叙有三个好处:
一是说明偶数与奇素数的密切关系。 二是可以用公式表示出哥德巴赫猜想:2n=(n-k)+(n+k)。(当n为已知自然数时,用电脑照公式设计出程序,可以找出k, 检验出(n-k),(n+k)是一对对称奇素数,使公式成立,用有限检验方法,说明猜想是真的。 三是明示,偶数为2n,奇数为2n+1,而奇素数无法用n表示。所以当自然数为无穷大时,奇素数也一定是无穷大,无法列出公式。只有用异想天开的抽象推理方法,才能使人确信无疑。所以,列出奇素数的表达公式,也是哥德巴赫猜想的限定条件。谁能想出异想天开的抽象推理方法来,当然,将来一定有人能想出。
现在虽然无人解出哥德巴赫猜想,但已有人知其猜想之由来。现在无人解出两题,却无人知道两题如何设计出来,两题设计者为何不与大家交流,共同研究解出两题。
0739-5344277,0739-2351089。 古稀老人 张光禄 2006,4
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