“如图”能带来怎样的有效信息?
这是一个从高中学竞赛时我就开始思考的问题:
平面几何题干中的“如图”二字能给我们带来怎样的有效信息?
问题起源是这道1998年的全国高中数学联赛题:

题目难度不大,用三角法能够很快解决。
但是细心的老师和同学就会发现:如果只看题干,在AB=AC时,O、I都在高AD上,如果角A小于60度,则I在线段OD上,也满足题目要求。而此时的结论并不正确,外接圆半径和旁切圆半径并无等量关系。
于是本题结论的成立是依赖于“O、I不在线段AD上”这个由图给出的条件的。
事实上,用三角法来做本题,最后也会得到cos B=cos C或cos A=cos B+cos C的结论,而很多人则会自动排除前者,来完成证明。
我想大多数人的看法是:这道联赛题的“如图”是没有问题的,因为的确能看出来信息。
那么大家思考一下初中时做的这样一类几何题:如图给了一个示例,图中满足题意的动点在线段上,问满足题意的动点共有几个?最后答案中还包含了动点在延长线上的情形。
此时的“如图”就不能看出信息来了吗?
思考下面几个问题:
如果“如图”能告诉我们点不在直线上,那能否告诉我们点不在延长线上(而在线段上)?
如果“如图”能告诉我们点不在直线上,那能否告诉我们点在直线上(三点共线)?
如果“如图”能告诉我们点在直线上(三点共线),那能否告诉我们两线垂直、平行?
如果上面的答案都为“是”的话,那以后做几何题是否只需要说如图,结论成立了?
否则,回到开始的问题:
平面几何题干中的“如图”二字能给我们带来怎样的有效信息?
最后表明我的观点:
“如图”不能给我们带来任何有效信息,例如一开始的联赛题,应明确加上“O、I不在AD上”,或“AB不等于AC”这样的条件,否则就是一道错题。数学的表达应是严谨而准确的,应在题干中严格描述出所有信息,而不是用“如图”来辅助描述。




留言
解法、疑问、勘误都可以说。公式用 LaTeX:行内
$…$,整行$$…$$。留言区还没开。想聊这道题,可以点上面的「在公众号查看原文」,到公众号那边留言。