释《不同的解法,不同的结论》之疑|危疑未释

  《中小学数学》2012年第1、2期刊出湖北周矶中学杨军老师所撰《不同的解法 不同的结论》,文中提出两个疑义,指出一道二次函数综合题在求解(2)②时出现四个不同结论,求教各位专家。该题如下:
  如图,在平面直角坐标系xOy中 ,已知抛物线y=-x2+x+4与y轴相交于点B,与x轴相交于A、C两点。
  ⑴求A、B、C三点的坐标;
  ⑵已知有一个动点从点A沿线段AC以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一动点Q以同一速度从点B沿线段BC移动,当其中一个点到达端点时,另一个动点也随之停止,设运动时间为t秒。
  ①探究:是否存在t的值,使得△PQC为等腰三角形,
  若存在,求出所有可能的t的值;若不存在,说明理由。
  ②D在线段AC上,且AD=AB,若线段PQ被BD垂直平分,求t的值。
  因邮局遗失我所订该期杂志,待由杂志社寄来才开始拜读所刊各文。阅毕此文之后,立即进行了演算。原来问题出现在(2)②中D既要满足在AC上,且AD=AB,又要满足BD垂直平分PQ,由此又有BP=BQ=AP(连结BP)。通常图形中一个确定的点或线,只能满足一个条件,如果它同时满足另一个条件,这是需要通过证明,以保证应满足的诸条件之间是相容的而不是矛盾的。试看本题中诸条件是否相容?
  由已知易知OD=5-3=2,BO=4,∴∠DBO=arctan≈26°34′
  ∴∠CBD≈45°- 26°34′=18°26′
  ∵AD=AB, ∴∠ABD =∠ADB=(180°- ∠BAD )=(180°- arctan)
  又∵AP=BP, ∴∠ABP=∠BAP= arctan
  ∴∠PBD=∠ABD-∠ABP=90°-arctan≈10°18′
  显然,∠CBD≠∠PBD, ∴此时BD不可能垂直平分PQ。
  由此说明题中诸条件并不相容,这是造成同一问题出现四个不同结论的原因所在。
  目前,此类问题并非少见,甚至教科书中也屡次出现,略举两例。
  例1(浙教版《数学》七年级上册有理数的乘法例3)
  某校体育器材室共有60个篮球,一天课外活动,有3个班级分别计划借篮球总数的、和,请你算一算,这60个篮球够借吗?如果够了,还多几个篮球?如果不够,还缺几个?
  该教科书给出的解答是:不够,还缺5个。
  其实本题既是错题又是错解。
  显然,各班所借篮球总数不可能超过体育器材室的篮球总数,但++=>1。
  故属错题,按原解器材室再增加5个篮球,则65个就能按题中要求借给各班吗?显然仍不可能。
  例2(北师大版《数学》八年级下相似三角形 例2)
  如图,已知△ABC∽△ADE, AE=50 cm, EC=30 cm,
  BC=70cm, ∠BAC=45°,∠ACB=40°,求
  (1)∠AED和∠ADE的度数;
  (2)DE的长。
  本题条件也互相矛盾,由AC=AE+EC=50+30=80(cm),
  BC=70cm, ∠ACB=40°,△ABC已经完全确定,从而∠BAC也完全确定,
  且tan∠BAC=≈1.706。
  ∴∠BAC≈59°37′。
  这显然与题设条件∠BAC=45°矛盾。
  (作者单位:浙江省余姚子陵中学
  浙江省余姚实验学校)

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