几何图形是草图,不是测量。只有题目给出的事实,或图上标记显示的事实才能使用:已述的长度和角度、相等边的短划线、平行箭头和直角方块。 其余的东西,不管看起来多明显,都需要证明,否则不能使用。
这是角度与几何推理的最后一课。它保护着前面每一课,因为每一课都从你被允许使用的事实出发。
什么算是已述事实?
| 图中出现 | 它告诉你 |
|---|---|
| 两条边上有相同数量的短划线 | 这两条边相等 |
| 两条线上有成对的箭头 | 这两条线平行 |
| 某个角上有小方块 | 这个角是 90° |
| 角上标有数字或代数式 | 这个角就是那个大小 |
| 文字如“AB 是直径” | AB 经过圆心 |
只是看起来成立的东西不是事实:看起来平行的线、看起来是直角的角、看起来相等的边,或看起来是中点的点。
怎样让假设不进入你的解答?
- 先列出已知事实,来源是文字和标记。
- 划出要求的东西。
- 只使用列表里的事实,或能由它通过规则推出的事实。
- 如果需要的事实缺失,看看别的规则能不能推出它。不能的话,题目可能在问一个求不出的东西。
- 图形并非按比例绘制时,绝不用直尺或量角器去量。
例题详解
线 AB 和 CD 被一条线所截,截线与 AB 交于 X,与 CD 交于 Y,X 在 Y 上方。B 和 D 在右边。∠BXY = 70°。
图形并非按比例绘制。
(a) 这两条线看起来平行,但没有标箭头,题目也没有说。∠XYD 求不出来,因为没有平行线,就没有规则能把这两个角联系起来。
(b) 现在题目加上”AB 平行于 CD”,并用箭头表示。∠BXY 和 ∠XYD 在截线的同一侧、两条平行线之间,所以是同旁内角。它们之和为 180°,所以 ∠XYD = 180° − 70° = 110°。
检验: 70° + 110° = 180°,而 ∠XYD 是钝角,符合与锐角 70° 在同一侧的宽角。
(a) 和 (b) 唯一的区别是一条已述的事实。两次图形看起来都一样。
要留意的错误
常见的失误是因为看起来对,就直接使用。
错误答案: 在 (a) 中,∠XYD = 110°,因为这两条线平行。
学生相信了图画。题目没有给出平行标记,所以这个理由没有依据。
改正的方法是问自己”题目哪里告诉我这一点?“如果答案是”看起来是这样”,这一步就不能用。类似的陷阱还有:看起来像直角却没有标方块的角,以及看起来像中点却没有说明的点。
自我检测
先试做,再打开答案核对。
1. 图中某个角上有小方块,两条边各有一条短划线,另有一条看起来垂直的线。这三样里,哪些是可以使用的事实?
查看答案
小方块(直角 90°)和短划线(边相等)是事实。只是看起来垂直的线不是事实。
2. 在三角形 ABC 中,AB 和 AC 各有一条短划线,∠BAC = 50°。求 ∠ABC,并写出理由。
查看答案
短划线表示 AB = AC,所以底角相等。∠ABC = (180° − 50°) ÷ 2 = 130° ÷ 2 = 65°,因为等腰三角形的底角相等,且三角形内角和为 180°。
3. 一个四边形看起来像长方形。题目只给出 ∠ABC = 90° 和 ∠BCD = 90°。你能说 ∠CDA = 90° 吗?
查看答案
不能。只给了两个直角,所以这个图形可能是直角梯形。你可以说 AB 平行于 CD,因为同旁内角 ∠ABC 和 ∠BCD 之和为 180°,但没有任何条件说明第四个角。
下一步
这一课之后,请在综合练习题组中尝试整个模块,每道题都需要一条已述事实和一个理由。根据已知事实推理,也支撑下一个模块:相似、全等与比例。
有些学生失分,是因为相信图画而不是题目。我们的老师会在数学线上一对一补习中培养先列出已知事实的习惯。