你能找到海盗藏宝的地点吗-数学为你点迷津
传说有一帮海盗,把劫得的财宝埋在一个荒岛上,并在一张纸上写了若干诗句暗示藏宝地点,这样以便于把宝物遗留给他们的后代。几十年后,海盗们被捕获,在被击毙的头目身上发现了这张纸条,上面写到:何处找?在海岛;绞架直行到石马,右转同长是甲处;绞架直行到大树,左转同长是乙处;甲乙中分地,深挖勿泄气。不难看出这是一个埋藏重要物品的地点的说明,官方立即派人到岛上搜索,然而一到岛上,人们不免犯了难,大树、石马依然还在,而绞架荡然无存,这藏宝地点怎样确定呢?
后来终于有人用平面几何作图的方法,证明了藏宝地点仅与石马和大树的位置有关,而与绞架位置有关,于是轻而易举地找到了藏宝地点。下面我们来看一下这个问题的证明。
设石马为点A,大树为点B,在AB连线的一侧任取一点C算作绞架位置。连结CA,作DA⊥CA且DA=AC;再连BC,作EB⊥CB且EB⊥CB且;连DE,其中点F假定为藏宝地点,如图作CC′、DD′、EE′、FF′都和AB垂直,C′D′E′F′分点为垂足,由△ACC′≌DAD′,可知AD′=CC′,又由△BCC′≌EBF′,可知BE′=CC′,又由F是DE中点,可知F′是D′E′中点。所以知F′是AB中点;另一方面我们又可证明,DD′=AC′,EE′=BC′,∴DD′+EE′=AB。由梯形中位线定理可知FF′=12(DD′+EE′)=12AB,那么F是位于AB中垂线上且与A中点的距离等于AB长的一半,可见F点的位置与C点的选择是无关的。
读者不妨试一下,在AB的另一侧取点C。甚至在直线AB上取点C,看看点F的位置是否是不变的。