第十一集:最難的幾何證明(上)
場景一:緊張氛圍再起
(陽光明媚的奇妙森林,奇奇、妙妙和小動物們在草地上嬉笑玩耍,奇奇左腳纏著繃帶,一瘸一拐地追著蝴蝶跑。)
兔一一(蹦蹦跳跳,耳朵豎得筆直):“奇奇,你慢點!腳還沒好呢!”
奇奇(咧嘴笑):“小傷而已!看我的‘蝴蝶捕捉術(shù)’——哎喲!”(突然被石頭絆倒,單膝跪地)
壯壯(急忙跑過來扶?。骸岸颊f讓你小心啦!要是大魔王這時候來搗亂怎么辦?”
(話音剛落,天**然烏云密布,狂風呼嘯,大魔王的獰笑聲從云端傳來。)
大魔王(張狂大笑):“哈哈哈哈!小家伙們!上次讓你們僥幸逃脫,這次本魔王準備了——最難的幾何證明題!答不出來,就永遠困在我的幾何迷宮里吧!”
小動物們(驚慌失措,抱成一團)
企鵝小福(抖著翅膀):“完、完了!數(shù)學題比黑魔法還可怕!”
奇奇(臉色凝重,單腳跳到一塊大石頭前):“壯壯,快把紙筆給我!這次絕對不能輸!”
壯壯(滿臉擔憂遞上紙筆):“可你的腳……”
奇奇(咬緊牙關(guān)):“有大家在,我絕對沒問題!”
場景二:等腰梯形難題
(大魔王揮動魔法棒,天空浮現(xiàn)一個巨大的等腰梯形ABCD,AB∥CD,AD=BC,對角線AC、BD交于點O。)
大魔王(指著梯形,鼻孔朝天):“第一題!證明△AOB≌△DOC!給你們?nèi)昼?,答不出來就……”(發(fā)出“嘎嘎”的怪笑)
小動物們(仰頭盯著梯形,眼神迷茫)
猴子點點(抓耳撓腮):“梯形?梯形是啥?我只知道香蕉是彎的!”
兔一一(急得跺腳):“這題根本沒頭緒?。∑嫫?,怎么辦?”
奇奇(單腳跳到石頭上,手托下巴思考):“AB∥CD……對了!內(nèi)錯角相等!”(在紙上畫輔助線)
妙妙(眼睛一亮):“還有等腰梯形的性質(zhì)!同一底上的兩個底角相等,可以推出AB=CD!”
奇奇(興奮地拍手):“沒錯!加上對頂角相等,用AAS就能證全等!”(快速書寫證明過程)
奇奇(大聲朗讀)
∵ AB∥CD(已知)
∴ ∠ABO = ∠CDO,∠BAO = ∠DCO(兩直線平行,內(nèi)錯角相等)
∵ ABCD是等腰梯形
∴ AB = CD(同一底上兩底角相等,可證邊相等)
在△AOB和△DOC中
∠ABO = ∠CDO,∠BAO = ∠DCO,AB = CD
∴ △AOB≌△DOC(AAS)
大魔王(臉色鐵青,拳頭攥得咯咯響):“哼!算你們蒙對一題!下一題——”
場景三:矩形對角線難題
(大魔王再次揮棒,天空出現(xiàn)一個矩形ABCD,對角線AC、BD交于點O,E是BC中點,連接OE。)
大魔王(陰惻惻地笑):“第二題!證明OE=1/2AB!答錯的話……(突然變出一只巨大的橡皮擦)我就把你們的答案全擦掉!”
企鵝小福(縮脖子):“矩形?我只知道冰面是平的……”
猴子點點(跳上石頭):“讓我看看!E是BC中點,OE……(突然滑倒)哎喲!”
妙妙(扶起點點,靈機一動):“奇奇,三角形中位線定理!OE是△BCD的中位線!”
奇奇(拍手大笑):“對!中位線平行且等于第三邊的一半!而CD=AB(矩形對邊相等)!”
(兩人合作,在紙上飛速書寫)
奇奇(邊寫邊念)
∵ 四邊形ABCD是矩形
∴ OA = OC,OB = OD(矩形對角線互相平分)
∵ E是BC中點
∴ OE是△BCD的中位線
∴ OE = 1/2CD(三角形中位線定理)
∵ CD = AB(矩形對邊相等)
∴ OE = 1/2AB
大魔王(氣得跺腳,頭發(fā)冒煙):“你們……你們這群小鬼!還有最后一題平面幾何題!”
場景四:圓與切線難題
(大魔王瘋狂揮棒,天空出現(xiàn)一個圓O,AB是直徑,點C在圓上,CD⊥AB于點D,E是圓上另一點,連接CE、BE,過E作切線EF交CD延長線于F。)
大魔王(扯著嗓子吼):“終極挑戰(zhàn)!證明∠FED=∠B!答錯的話……(突然變出無數(shù)個幾何符號砸向地面)你們就永遠被困在幾何符號里!”
小動物們(抱頭尖叫)
兔一一(帶著哭腔):“圓、切線、垂直……這題根本是亂碼?。 ?
奇奇(緊皺眉頭,突然眼睛發(fā)亮):“連接OE!EF是切線,所以OE⊥EF!而CD⊥AB,可以構(gòu)造直角三角形!”
妙妙(補充道):“然后利用半徑相等和公共角,證明角相等!”
(兩人合力推導,手指在紙上快速比劃)
奇奇(大聲宣布)
連接OE
∵ EF是圓O的切線
∴ OE⊥EF(圓的切線性質(zhì))
∴ ∠OED + ∠FED = 90°
∵ AB是直徑,CD⊥AB
∴ ∠B + ∠OCB = 90°
∵ OE = OC(半徑相等)
∴ ∠OEC = ∠OCE(等邊對等角)
∵ ∠OED = ∠OEC(公共角)
∴ ∠FED = ∠B
大魔王(氣得渾身發(fā)抖,魔法棒掉在地上):“不!不可能!你們怎么可能連這種題都……(突然愣住)等等!還有空間幾何題!三道空間幾何題!你們絕對答不出來!”
場景五:空間幾何難題——三棱錐
(大魔王揮棒變出一個三棱錐P-ABC,PA⊥平面ABC,PA=AB=AC=2,∠BAC=90°。)
大魔王(獰笑著):“第一道空間幾何題!求這個三棱錐的表面積和體積!答錯的話……(突然變出一個巨大的幾何骰子)你們就會被困在骰子里!”
奇奇(深吸一口氣,單腳跳到石頭上畫圖):“先算表面積!底面是直角三角形ABC,面積是1/2×2×2=2!”
妙妙(指著側(cè)面):“側(cè)面PAB和PAC也是直角三角形,面積各是2!”
奇奇(突然皺眉):“側(cè)面PBC是斜的……先求BC=2√2,PB=PC=2√2,然后用勾股定理求高……”
企鵝小福(遞上計算器):“用這個!我偷偷從數(shù)學老師那里借的!”
奇奇(大笑):“好兄弟!SPBC=1/2×2√2×√(8-2)=2√3!”
(兩人合力算出表面積S=6+2√3,體積V=4/3)
大魔王(瞪大眼睛,后退兩步):“這、這不可能!你們居然算對了!”