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動手學(xué)數(shù)學(xué)討論與解答(16—20)

2009-03-10 15:36:25      下載試卷

  16.拼綴圖案

  這個(gè)活動是研究鑲嵌與平面圖案的極佳范例,包含了對稱、面積、角度、轉(zhuǎn)換的概念,以及設(shè)計(jì)單元的概念.通過這個(gè)活動還可以練習(xí)幾何繪圖,培養(yǎng)創(chuàng)造力.

  17.趣談減法

  這個(gè)活動的構(gòu)思來自一位老師,他說:“這使我的孩子快樂地做了好幾個(gè)小時(shí)的減法.當(dāng)數(shù)字愈來愈大時(shí),驗(yàn)算會是一場惡夢,不過我用電腦程序來做.”

  所以,你的下一個(gè)作業(yè)就是寫一個(gè)程序!

  由于數(shù)字差形成的方式,使得數(shù)字愈來愈小,因此序列以有限個(gè)步驟到達(dá)終點(diǎn).若起始時(shí)最大數(shù)字與最小數(shù)字的位置相對,應(yīng)在5個(gè)步驟之內(nèi)到達(dá)終點(diǎn),但若是位置不同,則能以相當(dāng)小的數(shù)字形成更長的序列.要注意的是,0通常可被取為最小的數(shù)字,因?yàn)橛扇魏纹瘘c(diǎn)開始,例如從(8,17,39)開始所形成的差,與減去最小數(shù)字之后,即以(51406)作為起點(diǎn)所形成的數(shù)字差是相同的.

  下列的解是一位中學(xué)女生得出的.

  對此問題作代數(shù)分析相當(dāng)困難,因?yàn)槊恳浑A段的計(jì)算都是|xy|而非(xy)

  將這個(gè)活動與以三角形起始的類似活動比較是相當(dāng)有趣的事,兩者的結(jié)果有何差異?其他多邊形的情況又是如何?

  18.猜數(shù)字

  上完課下課前可以玩這個(gè)游戲以利用剩余的時(shí)間,這對培養(yǎng)邏輯推理能力相當(dāng)有幫助.推廣至三位數(shù)也可以,但可能要猜許多次,而使大部分的學(xué)生失去興趣.

  19.追蹤單詞

  所隱藏的單詞為DISCOVERY.總共有784個(gè)可能的“單詞”.

 

  本題的目的是要找出計(jì)算所有可能“單詞”的系統(tǒng)化方法.為了避免遺漏任何單詞或是把某些單詞算了兩次,需要有一套策略與標(biāo)記方法.

  作者以如圖1所示的方法將方格標(biāo)上號碼,然后在將號碼記錄成九位數(shù)之前,在紙上畫出不同的路徑.運(yùn)用鏡像對稱與旋轉(zhuǎn)對稱的原理,就可以很清楚地看出,所有的基本路徑都可以重復(fù)8次.圖2所示就是本題的解125349876經(jīng)旋轉(zhuǎn)與反射后的路徑.所以只需要找到98個(gè)基本解,而這些解又可分為3種基本類型.

 

  (1)1開始的路徑,并在第一次離開主對角線后即在主對角線的上方移動.

  共有69種路徑,部分路徑見圖3,以顯示其復(fù)雜的變化.

 

  所有路徑以下列九位數(shù)表示列出.

 

  (2)2開始的路徑,并在第一次離開對稱垂直線后移動至右方.共有25種路徑,部分路徑如圖4所示.

 

  (3)5開始的路徑,移向12,然后移至右方.只有4種路徑,如下所示:

512349876 512349867 512678943 523498761

  這道謎題是由謝菲爾德綜合技術(shù)學(xué)院(Sheffield Polytechnic)的波蒂斯(Hugh Porteous)首先介紹給作者的,他還提供了可以計(jì)算出解答的電腦程序.

  20.質(zhì)數(shù)鴻溝

  本題是要研究質(zhì)數(shù)的分布.可使用質(zhì)數(shù)表,或是利用電腦程序.下列5組數(shù)之間沒有質(zhì)數(shù):11291151,13271361,16371657,16691693,19511973

  很容易就可以證明任何長度的非質(zhì)數(shù)序列都可能存在.假設(shè)要證明長度為100的非質(zhì)數(shù)序列存在,可考慮下列序列:

  101。2,101。3101。4,…,101!+100101。

  因?yàn)樾问綖?/font>101。n的數(shù),n為其因數(shù),n23,4,…101,故在所給的100個(gè)連續(xù)數(shù)的已知序列中每個(gè)數(shù)都不是質(zhì)數(shù).很顯然,此法可加以推廣.

來源:網(wǎng)絡(luò)

  

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