【奧數揭秘】多讀課外書 發現數學趣味



  問題:如圖一,半圓以AB為直徑,O為圓心,另有圓P,與半圓相切於O及其圓周。又有圓Q與上述半圓與圓P相切。已知OB長度為1,求圓Q的半徑。

  答案:設圓Q的半徑為r。

  如圖二,連結PQ、OP和OQ。由Q引垂直線至AB及OP,交點分別為T及S。

  由於OB為1,那麼OP為0.5,而OQ為1-r,PQ則是0.5+r,另有QT為r,又有PS為0.5-r。

  反覆應用畢氏定理,則有PQ² -PS²=QS²=OT²=OQ²-QT²,代入上方算式,得(0.5+r)²-(0.5-r)²=(1-r)²-r²,展開括號得2r=1-2r,得r為0.25。

  題解中,連接相關線段,用題目所求的半徑r來表示各線段長度,多次用到畢氏定理,就剛好串聯到兩個直角三角形的邊,之後得到只關於r的方程就解出來了。

  單看題目裏用了畢氏定理,技巧上看來主要是初中內容,只是若果仔細看,圓與其他的線相切,而相切點處半徑與切線成直角,這又是課內高中數學的內容了。要是放在初中來測試學生,用來鍛煉畢氏定理技巧的話,可以補充這些切線相關的資料,解題就可以用得上。

  學生在六七月這些日子多數已經考完試,暑假又快到了,這些時候,挺適合用一些較輕鬆的想法來看看數學題。平常數學科難以培養興趣的原因,大概因為是主科,影響升學,於是做起數學題來就有緊張的感覺,生怕錯了什麼會扣分,影響成績排名。

  在放假的日子,是可以嘗試減輕一下訓練的強度,比如看看書裏的例題,或者純粹出於好奇,看看新的數學教科書的內容,去書店翻幾頁數學課外書看看。要是一段文字未看得明白,就看另一段,找些看得明白的就可以了。平常上網,找些數學故事看看,也有很多資源。

  培養興趣要有輕鬆的氣氛,而平常上學的日子,許多學生功課量已經很大,未必有時間培養興趣。在假期裏換個心情、換個看法,出於好奇看一兩段,關於數學的文字,也是一種新鮮感。在培養興趣來說,先找一些三百至五百字的文章,大概一分鐘左右看得完的,多數就沒什麼抗拒感。

  數學訓練中挑戰難題或者是操練基礎對增長能力都是重要的,只是這些挺消磨意志的,背後也要注意多點累積快樂的回憶,令自己看起這些數學時少一點厭惡感、多幾分樂趣,那樣動力自然會大一點。

  有時回想起,自己為什麼有些年月愛讀數學,可能就只是因為某個時刻逛書店時,翻開了一頁書,見到了一個精巧無比的解題方法,就被吸引了,然後在不斷地追問下,對於數學就思考得更多,能力也因此成長了不少。

  對於學生來說,數學怎樣也要讀到中六的,老是帶着厭惡的心思去學,那好像太苦了自己。試着去書店看一兩頁數學書,給自己一個機會,累積多一點點愉快回憶,也是好事。

  ◆ 張志基

  簡介:奧校於1995年成立,為香港首間提供奧數培訓之註冊慈善機構(編號:91/4924),每年均舉辦「香港小學數學奧林匹克比賽」,旨在發掘在數學方面有潛質的學生。學員有機會選拔成為香港代表隊,獲免費培訓並參加海內外重要大賽。詳情可瀏覽:www.hkmos.org。