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好看的《图说几何》

 遇见数学 2022-05-14

初等几何在全部数学中应该处在一个什么地位,以及应该怎样看待中学生数学竞赛,当然是一个大话题。誉之者不少,毁之者亦多。笔者没有全面评价的能力,但无论如何,初等几何都是一个很有魅力的内容,特别是中学生数学竞赛中的几何题,往往很让初等数学爱好者着迷。下面这本书,就有很多题目出自数学竞赛,特别是俄罗斯数学竞赛。

这本《图说几何》非常好看。书中的文字寥寥无几,每道题都是用实线图形表示已知,虚线表示待证结论,用各种符号(比如短划、垂直号)表示数量关系,只有在非常必要的地方才给一两个式子。这么说是抽象了点,下面给个具体的例子:

这是其中的两道题目,大家应该能自己看出已知和求证吧。顺便说一句,这里的第一题是一道非常有名题目,曾经有位大领导给我国参加数学竞赛的学子们出过,至于这位大领导是谁,就看大家熟悉不熟悉中国的“数学竞赛史”了。我想,像上面这样给出题目,更能使读者聚焦于图形的几何性质,体会到几何的魅力吧。

当然也不可能都是这样的难题,比如下面这道题,就简单得好像初中的课后习题,基本上“脑子里一想”就行。

也有像下面这样的题,你如果知道塞瓦定理的逆定理,就能够手到擒来,否则就不容易了。

书里的一些题目,有很深的背景。比如下面这两个索迪点,其名字来源于诺奖获得者索迪,但如果追溯起来,这个问题早在古希腊时代就出现了:

要做出上面两个圆固然很困难,可是这两个圆心却有一个简单的性质,即使你不知道这两个点具体在什么位置,也可以简单地证明下面的命题:

下面这两个关于阿波罗尼奥斯点的命题颇有些难度,我是指很难通过下面的定义式找到作图法。

不过好在这之后又有一个命题,让我知道了这两个点都在同一个阿波罗尼奥斯圆上。大家能根据下面的图做出这两个点来吗?当然,要想证明上面两题,可能还要费一番脑筋。

大家可以从前面我举的例子里看到,我只举了前两章的题目。因为我自己也是阅读不久就急着和大家分享。这正说明这本书非常好看。我希望大家能通过这本书进一步领略几何的魅力。


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