2008年湖北省襄樊市有一道這樣中考題:如圖,在銳角∠AOB的內(nèi)部,畫一條射線,可得3個銳角;畫2條不同射線,可得6個銳角;畫3條不同射線,可得10個銳角;……照此規(guī)律,畫10條不同射線,可得銳角_個。
此題在當年中考得分率并不高。其實只要稍加思考,就不難得到其中的規(guī)律。按照得到的規(guī)律,就是在∠AOB的內(nèi)部添加n條不同的射線,也可相應得到銳角的個數(shù)。現(xiàn)將規(guī)律剖析如下:
在∠AOB的內(nèi)部畫一條射線,加上∠AOB的兩邊OA,OB,共有三條射線OA,OB,OC.射線OA和射線OB,OC可組成兩個不同的角∠AOB,∠AOC;同理射線OB,OC也分別和其余的射線組成兩個不同的角。這樣一共產(chǎn)生了3×2個角,由于每兩條具有公共端點的射線只能組成一個角,故每個角被重復記了一次,實質(zhì)只有 個角。而在∠AOB的內(nèi)部畫兩條射線,則圖中共有四條射線,由于每條射線和其余的三條射線都可以組成三個角,因此共產(chǎn)生了4×3個角,由于每個角被重復記了一次,故共有 個角。照此規(guī)律,在∠AOB內(nèi)部畫10條射線,則圖中共有12條射線,產(chǎn)生 個角;在∠AOB內(nèi)部畫n條射線,圖中共有(n+2)條射線,產(chǎn)生 個角。
這類問題在《人教版》教科書七年級上冊《圖形認識初步》這章中初次呈現(xiàn):(第134頁第11題)兩條直線相交,有一個交點;三條直線相交,最多有多少個交點?四條直線呢?你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律嗎?而在《人教版》教科書九年級上冊《一元二次方程》中則濃墨重彩,出現(xiàn)了6次,分別是:
第一次:(第25頁)問題2,要組織一次排球邀請賽,參賽的每兩個隊之間都要比賽一場,根據(jù)場地和時間等條件,賽程計劃安排7天,每天安排4場比賽,比賽組織者應邀請多少個隊參賽?
第二次:(第29頁第7題)參加一次聚會的每兩人都握了一次手,所有人共握手10次,有多少人參加聚會?
第三次;(第43頁第9題)參加一次商品交易會的每兩家公司都簽訂了一份合同,所有公司共簽訂了45份合同,共有多少家公司參加商品交易會?
第四次:(第43頁第13題)一個凸多邊形共有20條對角線,它是幾邊形?是否存在有18條對角線的多邊形?若存在,它是幾邊形?如果不存在,說明得出結(jié)論的道理。
第五次:(第48頁第6題)參加一次足球聯(lián)賽的每兩隊之間都進行兩次比賽,共要比賽90場,共有多少個隊參加比賽?
第六次:(第53頁第7題)要組織一次籃球聯(lián)賽,賽制為單循環(huán)形式(每兩隊之間都賽一場),計劃安排15場比賽,應邀請多少個球隊參加比賽?
現(xiàn)筆者將以上這些看似毫無聯(lián)系的問題以表格的形式呈現(xiàn),從中就可以發(fā)現(xiàn)共性和規(guī)律。
從以上表格我們可以清楚的看到這些問題的本質(zhì)特征:它其實就是高中將要學習的從n個元素中取出2個元素的一個組合,它們有一個通用公式,即 。若老師能把這些問題歸為一類來講解,不僅可以提高學生分析問題,解決問題的能力,而且對以后高中的學習也有很大幫助。
這類問題在現(xiàn)實中還有很多呈現(xiàn)方式。略舉幾例:
⑴在線段AB上有五個不同的點C,D,E,F(xiàn),G.則共可產(chǎn)生_條線段。
⑵從北京到天津的火車中途還有三個站點,則這5個站點共需設_種不同的票的種類。
⑶從0,1,2,3,這四個數(shù)中任取兩個組成一個兩位數(shù),則共可以組成_個不同的兩位數(shù)。
數(shù)學來源于生活,反過來又服務于生活。只要我們善于觀察,勤于總結(jié),處處都有數(shù)學的影子,處處都有規(guī)律。