這次談的題目,用上圓形切線的性質,比如切線與圓的交點與圓心連起來時,此線段垂直於切線之類。其他仔細的就不多說了,不然把關鍵都說出來,那些想先試試看題目的讀者就會覺得少了挑戰性。

問 題:直角三角形ABC之中,∠C為直角,有內切圓與△ABC相切於T,其中T在AB之上,已知AT = 20,TB = 17,求△ABC的面積。

答 案:由切線的性質得知,AJ是20,BK是17。再由切線的性質,得知GJ垂直AC,GK垂直BC,又因∠C為直角,GK與GJ同為半徑,因此GKCJ為一個正方形,邊長為半徑,設為r,因此KC與JC同為r。

留意到這裏求△ABC的面積時,會有兩個方法,一是用AC與BC作底和高來求面積,二是把三邊各自為底,然後用內切圓半徑r為高,那也可以求出面積。知道這個之後,就可以列出(見圖):

留意到第二行等號右方的r2 + 37r,就是面積化簡後的形式,而且由第三行得知,此算式等於340,因此面積就是340。

題解時用上了三角形面積的兩種計法,然後在化簡過程中,留意到面積的代數式,剛好就隱藏在關於面積的等式中,是化簡後的其中一部分,從而簡單地做出答案。

初初想起時,可能會留意到GKCJ是正方形,然後看到KC和JC都是圖半徑之後,就想用畢氏定理,把ABC的三邊連上關係,從而解出r,再用面積公式來計出面積。這個是可行的,只是當計出r之後,就會發現數字涉及開方,比較複雜,再代入面積公式化簡時就要花一番功夫,跟上述較簡潔的方式頗有差異。

這道題目當中切線的知識,課程內大概要到高中才教,奧數裏則是中二中三的程度,有時也可能出現在一些較低年班的競賽中。筆者有時看國際賽題目時,發現一些低年級題目包含中學知識,這也許是其他地區的課程與香港有分別,又或是競賽培訓的內容組識有分別。

這些數學課程組織的問題,對學生來說,初時會疑惑,因為他們未知道香港的課程是怎樣,有時遇上不懂的東西,就可能會懷疑自己解難能力未夠。其實,原因可能只是部分的知識未學而已,跟本身解難能力多少並沒關係,只是學生有時未必知道解不到題目的關鍵原因,再加上做不到時多少會有點沮喪,還有些語文能力不足,遇到這些情況的次數多了,難免會懷疑自己的能力。

這些問題,學生在自學時很容易遇上,但只要有老師指導一下,分析出什麼部分是學生解難能力的問題,什麼部分只是知識上的問題,學生就可以較準確地評價自身能力,而不會因為一種模糊的沮喪感,影響了學習的動力。●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。

●香港數學奧林匹克學校