人民币中的数学问题 有一天,我跟妈妈去逛商场.妈妈进了超市买东西,让我站在付钱的地方等她.我没什么事,就看着营业员阿姨收钱.看着看着,我忽然发现营业员阿姨收的钱都是1元、2元、5元、10元、20元、50元的,我感到很奇...
大千世界,无奇不有,在我们数学王国里也有许多有趣的事情.比如,在我现在的第九册的练习册中,有一题思考题是这样说的:“一辆客车从东城开向西城,每小时行45千米,行了2.5小时后停下,这时刚好离东西两城的中点18千米,东...
最优化概念反映了人类实践活动中十分普遍的现象,即要在尽可能节省人力、物力和时间前提下,争取获得在可能范围内的最佳效果,因此,最优化问题成为现代数学的一个重要课题,涉及统筹、线性规划一排序不等式等内容。
最优化问题不仅具有趣味性,而且由于解题方法灵活,技巧性强,因此对于开拓解题思路,增强数学能力很有益处。
但解决这类问题需要的基础知识相当广泛,很难做到一一列举。因此,主要是以例题的让大家体会解决这些问题的方法和经验。
[经典例题]
例1:货轮上卸下若干只箱子,总重量为10吨,每只箱子的重量不超过1吨,为了保证能把这些箱子一次运走,问至少需要多少辆载重3吨的汽车?
[分析]因为每一只箱子的重量不超过1吨,所以每一辆汽车可运走的箱子重量不会少于2吨,否则可以再放一只箱子。
所以,5辆汽车本是足够的,但是4辆汽车并不一定能把箱子全部运走。例如,设有13只箱子,,所以每辆汽车只能运走3只箱子,13只箱子用4辆汽车一次运不走。
因此,为了保证能一次把箱子全部运走,至少需要5辆汽车。
例2:用10尺长的竹竿来截取3尺、4尺长的甲、乙两种短竹竿各100根,至少要用去原材料几根?怎样截法最合算?
[分析]一个10尺长的竹竿应有三种截法:
(1)3尺两根和4尺一根,最省;
(2)3尺三根,余一尺;
(3)4尺两根,余2尺。
为了省材料,尽量使用方法(1),这样50根原材料,可截得100根3尺的竹竿和50根4尺的竹竿,还差50根4尺的,最好选择方法(3),这样所需原材料最少,只需25根即可,这样,至少需用去原材料75根。
例3:一个锐角三角形的三条边的长度分别是两位数,而且是三个连续偶数,它们个位数字的和是7的倍数,这个三角形的周长最长应是多少厘米?
[分析]因为三角形三边是三个连续偶数,所以它们的个位数字只能是0,2,4,6,8,并且它们的和也是偶数,又因为它们的个位数字的和是7的倍数,所以只能是14,三角形三条边最大可能是86,88,90,那么周长最长为86 88 90=264厘米。
例4:把25拆成若干个正整数的和,使它们的积最大。
[分析]先从较小数形开始实验,发现其规律:
把6拆成3 3,其积为3×3=9最大;
把7拆成3 2 2,其积为3×2×2=12最大;
把8拆成3 3 2,其积为3×3×2=18最大;
把9拆成3 3 3,其积为3×3×3=27最大;……
这就是说,要想分拆后的数的乘积最大,应尽可能多的出现3,而当某一自然数可表示为若干个3与1的和时,要取出一个3与1重合在一起再分拆成两个2之和,因此25可以拆成3 3 3 3 3 3 3 2 2,其积37×22=8748为最大。
例5:A、B两人要到沙漠中探险,他们每天向沙漠深处走20千米,已知每人最多可携带一个人24天的食物和水,如果不准将部分食物存放于途中,问其中一个人最远可以深入沙漠多少千米(要求最后两人返回出发点)?如果可以将部分食物存放于途中以备返回时取用呢?
[分析]设A走X天后返回,A留下自己返回时所需的食物,剩下的转给B,此时B共有(48-3X)天的食物,因为B最多携带24天的食物,所以X=8,剩下的24天食物,B只能再向前走8天,留下16天的食物供返回时用,所以B可以向沙漠深处走16天,因为每天走20千米,所以其中一人最多可以深入沙漠320千米。
如果改变条件,则问题关键为A返回时留给B24天的食物,由于24天的食物可以使B单独深入沙漠12天的路程,而另外24天的食物要供A、B两人往返一段路,这段路为24÷4=6天的路程,所以B可以深入沙漠18天的路程,也就是说,其中一个人最远可以深入沙漠360千米。
例6:甲、乙两个服装厂每个工人和设备都能全力生产同一规格的西服,甲厂每月用的时间生产上衣,的时间生产裤子,全月恰好生产900套西服;乙厂每月用的时间生产上衣,的时间生产裤子,全月恰好生产1200套西服,现在两厂联合生产,尽量发挥各自特长多生产西服,那么现在每月比过去多生产西服多少套?
[分析]根据已知条件,甲厂生产一条裤子与一件上衣的时间之比为2:3;因此在单位时间内甲厂生产的上衣与裤子的数量之比为2:3;同理可知,在单位时间内乙厂生产上衣与裤子的数量之比是3:4;,由于,所以甲厂善于生产裤子,乙厂善于生产上衣。
两厂联合生产,尽量发挥各自特长,安排乙厂全力生产上衣,由于乙厂生产月生产1200件上衣,那么乙厂全月可生产上衣1200÷=2100件,同时,安排甲厂全力生产裤子,则甲厂全月可生产裤子900÷=2250条。
为了配套生产,甲厂先全力生产2100条裤子,这需要2100÷2250=月,然后甲厂再用月单独生产西服900×=60套,于是,现在联合生产每月比过去多生产西服
(2100 60)-(900 1200)=60套
例7今有围棋子1400颗,甲、乙两人做取围棋子的游戏,甲先取,乙后取,两人轮流各取一次,规定每次只能取7P(P为1或不超过20的任一质数)颗棋子,谁最后取完为胜者,问甲、乙两人谁有必胜的策略?
[分析]因为1400=7×200,所以原题可以转化为:有围棋子200颗,甲、乙两人流每次取P颗,谁最后取完谁获胜。
[解]乙有必胜的策略。
[说明](1)此题中,乙是“后发制人”,故先取者不一定存在必胜的策
,关键是看他们所面临的“情形”;
(2我们可以这样来分析这个问题的解法,将所有的情形--剩余棋子的颗数分成两类,第一类是4的倍数,第二类是其它。
若某人在取棋时遇到的是第二类情形,那么他可以取1或2或3,使得剩下的是第一类情形,若取棋时面临第一类情形,则取棋后留给另一个人的一定是第二类情形。所以,谁先面临第二类情形谁就能获胜,在绝大部分双人比赛问题中,都可采用这种方法。
例8有一个80人的旅游团,其中男50人,女30人,他们住的旅馆有11人、7人和5人的三种房间,男、女分别住不同的房间,他们至少要住多少个房间?
[分析]为了使得所住房间数最少,安排时应尽量先安排11人房间,这样50人男的应安排3个11人间,2个5人间和1个7人间;30个女人应安排1个11人间,2个7人间和1个5人间,共有10个房。
要使每个学生在各个层面上获的成功,想办法让每个学生体验学习成功的快感,这样对中学生的激励作用将会更大,他们参与学习的热情就会更高。
(一)构建和谐数学课堂的策略 1、在构建良好的师生关系中走进和谐。
和谐社会是一种有层次的和谐,其核心是人与人之间关系的和谐,即人与人的和睦相处,是保证社会机体均衡发展的基础。
那么,在数学课堂教学中,教师与学生关系如何,便是构成了课堂这个“小社会”能否和谐,学生能否均衡而有个性地发展的主体。
师生关系是教育过程中最基本的、最重要的人与人的关系,良好的师生关系是和谐数学课堂教学的基础。
因此,教师由“传授者”转化为“促进者”;教师由“居高临下”转向“平等中的首席”;教师与学生、学生与学生关系是平等合作关系,没有任何歧视、批评。
教师要把微笑、鼓励的掌声、带进课堂,教师要用具有感染力的语言,贯彻于教学中,允许学生自由发言、自由讨论,提高学生的协作、交流、探究等多种能力。
2、依托教材走近和谐。
在课改教材中,蕴含着十分丰富的情感因素。
从一组数据,一幅美丽的图画等,都能让学生受到感染和教育。
在依托教材从事教学活动的同时,对教材进行“深度加工”——积极选择,有效重组及完善整合。
如在进行空间图形领域“长方体的认识”教学研究中,设计以下教学环节:l、师生谈话。
出示粉笔盒、红砖等物体,学生指出他们是什么形体。
2、师生问答。
学生举出一些属于长方体物体的例子。
3、师生共同操作演示。
教师和学生用刀削萝卜,认识面、棱、顶点。
4、小组讨论。
长方体的特征。
在以上教学过程中,对于教学内容的呈现采取了不同的,有文本呈现、直观演示、实验操作、触摸感受、媒体展示等,调动了学生学习的积极性。
创造性使用教材,结合生活实际,使学生在轻松愉悦的氛围中学数学、用数学。
3、在预设生成中走进和谐。
随着课改的进一步深入,如今的课堂正呈现出“刚性向弹性转变”的趋势,更关注过程的体验,关注过程体验中即时生成的东西,在“动”的过程中涌现新思想、新创意。
学生是灵动的生命体,在丰富而又千变万化的课堂教学情境中常会有许多预料不到的现象产生。
面对这些生成性的教学资源,如何及时捕捉,让它成为教育教学的契机这不仅需要教师在教育教学前对所要教学的内容进行彻底研究,预设其中的教学价值,对教育对象的认知起点,学习状况进行提前预设更需要教师一双敏锐的眼睛,并随时进行价值引导。
因此,在教学中,应大胆放手让所有学生去探索,相信他们。
教师的任务是为学生开放广阔的探索空间,仔细体会各种不同的思维、不同的方法,必要时给予评判、点拨,决不可做过多的限制或超前点拨,更不要对其发现作任何预置的“圈套”,以学生的自主发现、探究为主,激发全班学生学数学、用数学的热情。
这样,达到了教与学的完美结合,注重了教学过程的全方位和谐。
4、在环境与气氛的渲染中走进和谐。
美国心理学家布鲁纳说:“学生最好的动机是对所学学科的兴趣。
”兴趣是最好的老师,也是学生最重要的学习助推器。
数学学科由于其本身具有的抽象性,学生往往感觉到乏味、单调、枯燥,远不如语文等学科富有情感的学科那么有吸引力。
所以,教师要针对数学学科和小学生好奇、好问的特点,重视创设良好的学习环境和富有挑战性的氛围,使课堂教学充满活力。
(二)建立和谐的数学课堂教学模式 1、交往互动型课堂。
(1)平等对话。
化解师生间、生生间森严的壁垒。
一方面做到师生平等。
在交往互动中承认学生的主体性,给予学生应有的权利,给予学生主动发言、参与的机会。
另一方面,做到生生平等。
老师不能在课堂教学中使一部分学生成为交往互动的“贵族”,另一部分学生沦落为交往互动的“奴隶”。
要实现师生平等,老师就应该学会“屈尊”、“倾听”;要实现生生平等,教师就要学会调控自己,消除自己对学生的偏见,用各种各样的平等对待学生,调动学生参与的积极性。
(2)相互尊重。
做到三个方面:一是教师尊重学生真实的内心体验和情感。
教师要设身处地从学生角度思考问题,要重视学生的存在和需要。
如在认知关系上,教师不能以成人的认知去要求学生,不能忽视学生自己的认知;在情感受关系上,教师不能忽视了学生作为未成年人所感受到的情感体验以及他们的情感需要;在社会关系上,教师作为社会的代言人、教育者和知识的传授者,应该民主平等地对待学生。
二是教师要在此基础上尊重学生的行为选择。
三要尊重学生的奇思妙想。
(3)彼此评判。
相互评判不是抵毁,而是为了使他人接受自己的思想、观念等,也是为了使自己获得他人的思想,与他人达成共识,从而发展自己。
在课堂教学中,采用同桌交流、小组内交流、班上交流等形式,让每一个学生都有展示自己的思维、发表自己的不同评判意见的机会。