1.当A、B距离小于固定半径的二倍时,解答出人意料地简单,只要画五个圆就能把所要的等边三角形第三个顶点F找出来。
方法如下:如图,以A、B为圆心作两圆交于C、C′,取C为圆心作圆分别交前两圆于四点,取下方的两点D、E为圆心作圆,所得的不同于C的交点F即为所求。
证明也并不难,设∠ACB=∠AC′B=θ,则根据“三角形内角和为180°”以及△ADC、△BEC为等边三角形的事实可知∠DCE=∠DFE=360°-120°-θ=240°-θ,故∠CDF=180°-(240°-θ)=θ-60°,故∠ADF=∠BEF=θ,因而△C′AB≌△DAF≌△EBF,故AF=BF=AB,证毕。
年逾七旬的匹多教授对图一的性质大为惊讶,这个图是匹多的一个学生没怎么动脑筋就画了出来的,画出来之后,他发现△ABF是正三角形,但不知道为什么,匹多教授花了几个小时,才找到了证明的方法,但是用的是坐标法,不是上面的简单证法。
匹多教授惊奇的是:在长达两千多年的几何学的发展史上,居然还没有人发现过这样一个精采的作图!
如果A、B离得很远,以A、B为圆心作的两个圆不相交,能不能完成这个作图呢?匹多把这个问题在加拿大的一个刊物《Crux》(《难题》)上提了出来,相当长时间找不到答案,不少人认为这是不可能作出的。最后,出乎匹多的意料之外,中国科技大学的三位数学工作者找到了这一难题的两种解法,这两种解法由我国访美学者常庚哲副教授写信告诉了匹多,匹多十分赞赏,在最近一篇题为《数学经验》的文章中说,这件事是他非常满意的数学经验,他还亲自撰文给《Crux》杂志,介绍中国学者关于这一问题的解法。
匹多还提出另一个问题:能否用生锈圆规作出AB的中点?这个问题至今尚未解决。
2.有不少同学用列方程的方法解这个题,但有一个十分简单的解法,由于重砝码下降和轻砝码上升的速度相同,加速度也相同,故此问题相当于问,一公斤的力能使5公斤的质量产生多大的加速度?根据牛顿第二定律F=ma,可知所求加速度是g,此处g是重力加速度,g=980厘米/秒2。
3.没有恢复原价。设甲商品原价100元,减价10%,变成90元,又提10%,成了99元。比原价低。
如果先提价10%,再减10%呢?100元提10%,变化110元,减10%,即减11元,仍是99元。
因为减价10%是原价乘以0.9,提价10%是原价乘以1.1,而0.9×1.1=0.99<1。
这个道理对研究生物的增长率很有关系。如果自然界的某种生物,死亡率和出生率相同,这种生物必然会越来越少,直至灭绝,要保持生物数量不变,出生率要略大于死亡率。
4.不可能使桌面上的四个瓶盖两两等距。如图一,若A、B、C三者距离相等,D又和A、B三者距离相等,那末,D的位置只有两种可能:或者和C重合,或者位于和C(关于AB)对称的位置,这时D到C的距离比到A、B的距离要远。
一般说来,平面上任意四点A、B、C、D之间,可以连6条线段,这6条线段中最长的和最短的长度之比,至少是,如果你学过平面几何,就不难证明这个规律。
(2)可以,方法如图二。A、B、C三个瓶子,瓶口向上,瓶底中心在一个正三角形的三个顶点上。而第四个瓶子D则倒立在这个正三角形的中心。
关键是这个正三角形的边长有多大?
以A′、B′、C′记A、B、C三瓶瓶底中心,A、B、C、D记瓶口中心,设瓶高为h,△A′B′C′的边长为x,则A′D是△A′B′C′的高线的2/3,即