趣题:不用相似怎么办?

    我老早就写过一个经典的小学几何题。如果你还没看过这个问题,你一定要去看看。一个小学奥数老师曾经告诉我,当年带领学生参加这次竞赛时,领队老师们都没有想到这个问题的“小学生解法”,以至于开始质疑这道题是否超纲了。看到答案后,老师们大为折服——这个问题确实有一个无需任何几何知识的妙解。

      

    今天,同样的事情发生了。今天临时去代一节小学奥数课,见到这么一道题: ABCD 是一个正方形,边长为 4 , DEFG 是一个矩形,其中 DG = 5 ,求 DE 的长度。还是那段话:题目本身并不难,大家一看就知道答案;问题的关键在于,这个问题是一道小学竞赛题,这意味着这个题目一定有一个异常巧妙的傻瓜解。这个解法不用相似形,不用列方程,事实上几乎什么都不用,只需要用到最基本最显然的正方形长方形的性质。你能想到这个解法吗?

 
 
 
 
 
 
 
 
      

    我叫了几个初中数学老师来,一起围着它研究了半天,结果想破脑袋也还是满脑子的相似,于是只好求助小学组的老师,果然取得真经,赞不绝口,大呼妙哉。连接 AG ,注意到三角形 ADG 的面积既是正方形 ABCD 面积的一半,又是矩形 DEFG 面积的一半,可见正方形和矩形的面积是相等的。既然正方形的面积是 16,矩形的一边长是 5,另一边就是 3.2 了。
    你想到了吗?

75 条评论

  • trif

    我晕……我还在那边想着割补法……

  • Iamds

    前些时代小学奥数课去了…今天有空啊

  • Herowohalo

    很神奇啊。不小心翻过头一下子看到答案的图了。瞬间懂了。
    小学奥数什么的最厉害了。。。当时学小学奥数的时候老师就说过有些题大学生都不会~

  • ykdragon

    超赞!

  • Macrofuns

    这。。。无话可说。。。我还在想勾股定理呢。。。

  • xxxxxxxx

    小学的时候肯定做得出来的TUT。。。

  • 肥得

    我才初二,小学奥数还没有忘光啊,想了一会就看出来了。嘻。

  • 枫落无痕

    先占个楼,话说我也在想着怎么割补呢,偶然翻了一下tyvj,发现原来在vijos上的‘文科生的悲哀’又出现了。。
    http://begin.tyvj.cn:8080/Problem_Show.asp?id=1054

  • 张树人

    话说我是先用相似和方程解出了EG=16/5,然后思路应该是从正方形和长方形面积相等来做,然后开始按照这个思路来证明的面积相等。。。

  • Greg

    我把那个矩形看成由正方形构造的,G点在BC边滑动,可形成一系列矩形,两个极端图形分别是正方形本身,和一个面积与正方形相同的矩形,于是猜测题中矩形面积与正方形相等。我试着证明:正方形面积和矩形相等。过A点作DG的垂线可以证明。只不过,最终我的证明还是用到了相似。

  • error 404

    说来圆也有个类似的……

  • garcio

    虽然猜到要往面积相等方向证,不过5,4,3太有迷惑性了,一直在想这是不是勾股定理的一种证法

  • instruction

    我是小学老师,一下就想到了,是不是小学老师的思维就定势如此呢

  • biohu

    原来如此。。。

  • jlake

    这个解法很赞!
    另一个解法是相似三角形,标着5和4的三角形和要求边长的三角形一看就是相似的。
    4 * 4/5 = 3.2

  • exp618

    看到5,4条件反射地想到3,然后就想不到面积的事了。。。

  • 小灰

    我怎么一看到就想到了勾股 = =

  • applev10

    呵呵,想到是这样,却说不出两者面积相等的理由

  • futureguitar

    呃…..想了5分钟才想到。要是没有强烈暗示,肯定还是照相似的方法解题

  • elf

    小学做过

  • Fancy

    伤不起呀!想破脑袋每出来

  • hsihzhi

    呵呵,一开始就觉得这两块面积相等,一连接AG,就整出来了

  • windsfantasy6

    看来小学教育就是比中学教育要赞……

  • 惊讶到思考

    其实作辅助线这种方法很多小学生应该也没有掌握吧?我印象里初中才接触。虽然你可以说这个方法不用教,可以悟出来,但这个悟出来的能力谈何容易。

  • 会飞的狼

    想到了,嘻嘻。。。

  • 放艾一条生路

    谢谢楼主

  • 掌柜的马甲

    看完答案,貌似想起小学好像做过这样的题…

  • 棕发少女

    这个题目真是又可爱又熟悉啊!

  • 咕嘟的西瓜

    想到了,很典型的面积法啊

  • MSir

    真是太喜欢你的博客了。。。。

  • RPK

    那一章就没学好过…

  • creativewang

    张景中的一本小册子里遍地面积法

  • 李彦宏

    脑筋急转弯啊

  • About丶Blank

    这个题 相似形确实不难, 我也连出那条线了噢亲~三角形属于两个矩形面积的一半~哈哈

  • 弓弩专卖

    我给懵了~~汗,看了好久 了!

  • Taro

    忍着不看答案,最终还是想到了……辅助线啊辅助线

  • choijun

    我喜欢这类型的问题,楼主很强大。

  • 猪猪

    还是那句话学好数理化,天下都不怕!学数学真益脑啊

  • Ark Xu

    想到了……

  • 流年

    严重怀疑我的智商了。。。。。

  • 暮无井见铃

    我小学奥数基本没认真听,都是拿方程解的,惭愧……

  • St.Cupid

    事实上我们的初中数学教育主要教的是欧氏几何,而小学数学教育由于更加注重开发思路有些解法甚至于超越了欧氏的体系。等积法虽然看起来初级,连小学都有教,但其实它绝不简单。我的初中数学老师曾经跟我们提到过,中国有一位很牛的数学家曾经写过一部著作,他抛开了欧氏的体系,以等积、补形等拓扑方法为根本解决各种各样的几何问题,并且建立了一个初等几何学体系,而小学奥数有许多思路都是取材于他的著作。不过说实话,我已经离开初中六年了,他说的意思我到底有没有记清我也不算确定。

  • QQBoxy

    的確一看就知道答案是16/5了,
    但是我是依據三角函數概念= =

  • Firm

    额,我也想到相似去了。。

  • usps

    高啊 我都晕

  • admin

    太牛叉了

  • Vera

    难得自己想出来一道题~看来我小学数奥果然不是白学的~

  • Comzyh

    想到了
    话说用相似怎么证?
    一眼没看出来

  • 煽风点火

    额,设AB交FG于Q,延长CB,EF交于P,则
    S(DCG)+S(BQG)=S(APB)+S(BQG)=S(ADE)+S(AFQ)
    则正方形和矩形面积相等……好吧,不算巧妙

    奥数题的乐趣在于一题多解,让大家想出不同的解法是很让人惊喜的事情

  • laoda

    呢滴个神丫……
    开始想着旋转向量呢还……

  • crash

    小学时这样的题弄过不少,刚才看着想了1分钟就想到了,囧

  • Peter

    我竟然隐约猜到了面积相等,然后得到了答案。

  • trek jerseys

    呵呵 我懂得怎么做了

  • picospuch

    还是忍不住看答案了, 忘了变成小学生后能用啥了, 呵呵

  • 悠等生

    我小学的时候做过!!

  • 愤怒的大鸟

    延长EF 和BC 。。然后用平行四边形 来算面积。。。 小学奥数全是这种题

  • flying_fish_

    我小学肯定会,现在不会了。。。

  • ebook

    上述方法不是最简单的,大家再想想别的思路

  • specialized cycling jersey

    其实好好求解就可以解答了

  • yangbb

    刚开始用勾股定理推算去了,算了一半,想起来相似形,发现DE/4=4/5.看了答案,不得不惊叹。。

  • wing

    最简单的思路:
    DG×DE/2=S△ADG=AD×DC/2

  • 大大的小蜗牛

    高端的脑筋急转弯。

  • cervelo

    伤不起呀!想破脑袋每出来

  • KidTic鸺

    好吧 满脑子都是相似~~~ 我要多看看小学奥数书了 挨~~~~~

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  • 青衫

    我想到的方法是将整个图形看做是悬挂在墙上的画,D点看做是固定结构的钉子,旋转正方形,使得线段AD和线段DE平行重合。

    最后得到一个式子4(4-ED)=ED*(5-4)=ED

    ED=16/5=3(1/5)=3.2

  • DozingCat

    Mark!!这也让我回想起了初中做平面几何时候常常被辅助线的作法给难住的日子了。

  • 樱桃

    问题是,这没有实际意义。谁规定解题一定“不能”用某种超纲方法?戴着脚镣跳舞。如果某学生用超纲方法解出来,某老师说你超纲了,判解题错误,我只能说着老师是个SB。

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