1、第 4 页 共 4 页 “人算”不如“机算”例谈科学计算器在几何解题中的应用安徽省芜湖市安流学校 林闯 张德水数理天地初中版2006年第1期上刊载了天津余凤冈老师的一篇题为构造正三角形 巧解几何问题的文章.文中列举了六个几何问题,而这六个几何问题对于初中生来说都是具有相当大的难度的,余老师通过在每个图形中构造出一个正三角形的手段,从而使每个问题都被巧妙的解决了.笔者读罢此文,可以说是喜忧参半,喜的是这种巧解既解决了问题,又让学生领略了数学之美,忧的是这种构造(其中每个图形都添加了不少于三条辅助线)并不是每个学生都能学会且运用自如的.试想一下,如果把题目中设计好的各项数值稍加改动一下,那么这种“
2、巧解”可能立即失效,甚至一题也解不出来! 于是,读者容易想到:除了原文中的这种构造解法以外,还有没有更通用、更常规一点的解法呢?当然有,这就是我们初三同学学过的解直角三角形的办法,只不过是在解题时我们的手上多了一只科学计算器而已.以下笔者还是以余老师文中的几个问题为例来说说这种“机算”的方法吧.例1 如图1,已知在中,在上取,求的度数.解 过C点作,垂足为E,设., .在中,.在中,.现在,拿出我们的科学计算器,开始运算,按键顺序为(以中学生常用的双行显示的科学计算器为例):sin、80、 、( 、 sin 、80、tan、70、 1 、 ) 、2ndf、tan、.计算器显示的结果为:30.即
3、,所以.例2 如图2, 已知在,延长AB到D,设,连接DC,求的度数. 解 过C点作,垂足为E,设., .在中, .在中, .下面用科学计算器进行运算,按键顺序为: 1 、 、sin、40 、 + 、tan、10 、2ndf、tan、.计算器显示的结果为:60.即,所以例3 如图3,已知在中,P为内一点,求的度数.解 延长CP交AB于D. , . , .设,则.又, . .事实上,这里的与线段AP组成的图形完全等价于例1中的图形,于是由例1 的结论可得,. 例4 如图4,已知在四边形ABCD中,求的度数.解 过A点作,垂足为F,过A点作,垂足为E. ,又 , .而,. 于是可设.在中,.在中,
4、.在中,.下面用科学计算器进行运算,按键顺序为:sin、 12 、 ( 、 2 、cos、 48 、 - 、cos、12 、) 、2ndf、tan、.计算器显示的结果为:30. 即 .例5 如图5,已知在四边形ABCD中,.求证是等边三角形.解 过A点作,垂足为F,过C点作,垂足为E.可设.则.再设,则.又,而,.又有, , ,即, . .下面用科学计算器进行运算,按键顺序为: ( 、 2 、 - 、 、 ) 、( 、tan、15、 + 、 - 、 1 、 ) 、2ndf、tan、.计算器显示的结果为:15. 即,.又,故是等边三角形.例6 如图6,在正方形ABCD中有一点P,且有.求证是等边三角形.解 过点P作,垂足为E. ,则,可设.于是易得, , .下面用科学计算器进行运算,按键顺序为: 1 、( 、 2 、 - 、tan、15、) 、2ndf、tan、.计算器显示的结果为:30. 即,同理.故是等边三角形.事实上,在上述计算器解法中,如果同学们已自学过余弦定理(高中时将学到),则本文各例图形中所添加的垂线段皆可去掉,那么这种解法会显得更加简便! 参考文献:数理天地初中版2006年第1期P1213.本文发表于数理天地(初中版)2007年第5期