第118章 三种解法
第118章 三种解法 (第1/3页)
苏晓柔的讲解清晰而耐心。她从最基本的三角形定义、平行线性质讲起,引出中位线的概念,然后用相似三角形严谨地证明了中位线定理,最后再回归到那道重心证明题,用“同一法”将整个证明过程完整地演绎了一遍。
聂虎凝神静听,如同干涸的土地汲取甘霖。苏晓柔的讲解,条理分明,逻辑严谨,将他脑海中那些零散的、模糊的几何知识碎片,一点点串联、拼接起来,形成了一张清晰的网。那些原本晦涩的定理、性质,在她的解说下,仿佛被擦去了尘埃,显露出简洁而优美的本质。
“原来是这样……”当苏晓柔放下笔,轻轻舒了口气时,聂虎盯着草稿纸上那一步步严密的推导,眼神发亮,心中有种拨云见日的通透感。苏晓柔的解法,是利用几何图形的固有性质和定理,通过逻辑推演,一步步逼近结论,是标准的、教科书式的思路,严谨、优美,但对他而言,更像是沿着一条已经铺好的、笔直的道路前行,虽然清晰,却少了自己披荆斩棘、开山辟路的探索感。
“苏同学讲的非常清楚,我明白了。”聂虎真诚地道谢,但目光却并未从图形上移开,眉头微蹙,似乎仍在思索着什么。
苏晓柔看着聂虎专注的神情,心中微微一动。她能感觉到,聂虎并非仅仅在理解她的解法,他似乎还在用另一种方式思考这个问题。“聂虎同学,你……是不是还有别的想法?”她试探着问,语气里带着一丝好奇。她见过太多同学面对难题时的茫然或死记硬背,却很少见到像聂虎这样,在听懂了标准解法后,依然沉浸在自己思考世界里的人。
聂虎抬起头,眼中闪过一丝犹豫,但看到苏晓柔清澈而鼓励的目光,他还是点了点头,指了指草稿纸上的三角形:“苏同学的解法,是用图形本身的性质来推演,像……搭积木,一层层垒上去,最后得到结果。我在想,有没有别的‘搭’法,或者,从别的方向来看这个图形。”
他拿起笔,在干净的纸上重新画了一个三角形ABC,标出中点D、E、F。“苏同学用相似三角形,证明了如果AD和BE交于点G,那么AG是 G· D的两倍,BG是GE的两倍。这让我想到……平衡。”
“平衡?”苏晓柔眨了眨眼睛,对这个词用在几何证明上感到新奇。
“嗯。”聂虎点点头,手指点在G点的位置,“如果G是三条中线的交点,那么,从A、B、C三个顶点到这个点的‘影响力’,是不是应该有种平衡?就像……”他努力寻找着合适的比喻,“就像一根扁担,挑着两个重量一样的筐,支点就在正中间,两边平衡。现在有三个点,它们的‘重量’如果一样,那平衡点应该在哪里?”
苏晓柔听得有些入神,这个比喻虽然粗糙,但似乎触及了某种本质。她顺着聂虎的思路想下去:“三个顶点,可以看成三个质点数……如果质量相等,那么它们的重心,或者说质心,确实应该是中点连线的交点。但这需要用到物理或者更深的数学知识了吧?我们还没学过。”
“是不懂那些。”聂虎坦然承认,“但我看这个图,”他用笔尖从A点到D点画了一条线,“AD是A到BC中点的连线。我在想,如果我把整个三角形,看成从A点‘长’出来的,那么D点就是BC这条‘边’的中间。假设每条边都有一种‘拉力’或者‘影响力’,从顶点指向对边的中点,那么三条这样的‘力线’的交点,应该就是整个图形最‘稳’的那个点。这个点,到三个顶点的‘距离’,和到三边的‘距离’,可能有一种特别的比例关系,让整体达到一种……均衡。”
他说得有些磕绊,用了很多自己创造的、不太准确的词汇,如“影响力”、“拉力”、“稳”、“均衡”,但这并非物理上的力学概念,而是他结合“虎踞”桩功中对身体重心、力量平衡的感悟,以及对山中岩石、树木生长态势的观察,形成的一种模糊的、基于直觉和图像的空间想象。他将三角形看成了一个有“重心”的实体,三条中线则是维持其平衡的关键“骨架线”,交点则是“重心”所在。
苏晓柔起初听得有些困惑,但渐渐被聂虎这种奇特的、形象化的思考方式吸引了。她从未想过,一个纯粹的几何证明题,可以从“平衡”、“重心”、“影响力”这样的角度去理解。这已经有点接近物理的“质心”概念,甚至触及了向量和力学的边缘,但聂虎显然不知道那些术语,他只是凭借自己的感知和想象,构建了一个粗糙但有趣的模型。
“你是说,把几何图形,想象成一个有重量的、可以平衡的东西?”苏晓柔若有所思,“三条中线交于一点,这个点让三角形‘站’得最稳?”
“对,大概是这个意思。”聂虎见苏晓柔理解了自己的想法,眼睛更亮了,“但这个‘稳’,怎么用几何的方法说清楚,我还不知道。可能和距离的比例有关,比如G点到A、B、C的距离,和到对边的距离,是不是有个固定比例?我看刚才的证明里,AG=2G· D,这似乎是一个2:1的比例。另外两条中线,应该也有这个比例。三个2:1,是不是就构成了你说的‘平衡’?”
他一边说,一边在纸上写写画画。这次,他没有试图去证明三条线交于一点,而是先假设它们交于点G,然后尝试从这个“平衡点”的假设出发,去推导点G应该满足的条件。他设AG = 2 * G· D,设BG = 2 * GE,设
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