解題的關鍵在於,正方體上頂點之間的線段長度只有三種,而剛好題目中的三點連結起來的線段長度各不相同,因此發現AC是最長的對角線,穿過中心點,中心點又剛好是AC的中點,因此解得答案。

題目這樣是解出來了,要當作完成了也可以,不過也可以順道了解一下,正方體頂點間的線段除了只有三種長度,這些長度間又有什麼關係。這也容易,簡言之是1: 2 : 3,只需要假設邊長為1個單位,然後用畢氏定理就可以了。

再看看題解裏,那些線段長度,AB:BC:AC,剛好就是1: 2 : 3,那樣三點的位置也就明顯了,A點和B點是在正方體其中一面上相鄰,而B點和C點在正方體一面上是對角,C點則是距離A點最遠的頂點。看着題目,了解到這裏,正方體上三個頂點的位置也就明白了。

另外也可以探索一下題目的條件,比如問起平常正方體上三個頂點的坐標,是不是就計得出中心來呢?這個找中心的問題,背後有個更基本的問題,就是這個正方體是不是只有一個?這個也不是必然的,比如三個頂點的坐標,剛好就在正方體同一個表面上,那樣三點也只能決定這個表面的位置,可能的正方體卻有兩個,中心也有兩個。

究竟在正方體的八個頂點中,知道哪三點的坐標,才可以決定得了那個中心的位置?這個問題,有興趣的讀者也可以想想。

題目裏的條件,比如三點坐標都是整數,這也不是隨便可以作出來的。開始時找第一點,有整數的坐標可以隨便找,第二點若是隨便找個整數坐標,也還可以的,到了第三點的限制就多了,可能坐標會出現根式。

對高中生來說,沒去沿着一些很複雜的思路做,而是懂得發現正方體頂點之間線段的關係,就非常好。能夠知道什麼樣的條件可以找到三點的整數坐標,又能決定了唯一的中心,已經算是高水平。

要是學生喜歡思考多些,可以想想上邊推廣的問題,雖然不延伸思考,做完題目,想輕鬆一點也可以,但有些人喜歡做多幾題,有些人則喜歡在每一題裏看多點東西。若是身邊的教材比較少,可能就要考慮在一題裏,怎樣學到更多知識。

◆ 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