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        巧用類比思維解題

        2017-05-11 12:59:49羅海江
        讀寫算·高年級(jí) 2017年5期
        關(guān)鍵詞:時(shí)針扶梯分針

        羅海江

        1865年的一天,法國(guó)園藝師莫尼埃在觀察植物的根系時(shí)發(fā)現(xiàn),植物根系在松軟的土壤里互相交叉、盤根錯(cuò)節(jié),形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而把土壤抱成了團(tuán)。莫尼埃從植物根系的這個(gè)現(xiàn)象中得到啟示:如果在做水泥花壇時(shí),在混凝土里面先加上一些網(wǎng)狀的鐵絲,不就可以使建成的花壇抗拉強(qiáng)度增加,更加結(jié)實(shí)了嗎?于是他馬上開始動(dòng)手試驗(yàn),效果很好。鋼筋混凝土就這樣被發(fā)明了,并且一直到現(xiàn)在還是建筑業(yè)中一種不可缺少的建筑材料。

        上述這個(gè)故事中,運(yùn)用的是移植思維,也叫類比思維。在解答數(shù)學(xué)題時(shí),也經(jīng)常會(huì)遇到一些很類似的題目,見到題目甲就會(huì)想到題目乙,于是可以用解答題目乙的方法去解答題目甲。這種思維就是類比思維。

        【例1】有一個(gè)掛鐘,每小時(shí)敲一次,幾時(shí)就敲幾下。鐘敲6下,5秒鐘敲完;鐘敲12下,幾秒鐘敲完?

        【分析與解】有些同學(xué)根據(jù)倍數(shù)關(guān)系下結(jié)論,認(rèn)為鐘敲12下,需要5€?€?2=10(秒),那就完全錯(cuò)了。其實(shí)此題只要用類比思維,與植樹問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)想就清楚了:在一條路上植樹,這條路被樹分成了n段,如果不包括兩個(gè)端點(diǎn),共需植(n 1)棵樹,如果包括兩個(gè)端點(diǎn),共需植(n+1)棵樹。把時(shí)數(shù)看作樹的棵數(shù),把相鄰兩次敲鐘的時(shí)間間隔看作株距,此題就迎刃而解了。

        相鄰兩次敲鐘的時(shí)間間隔是5€鰨? 1)=1(秒),鐘敲12下,需要1€祝?2 1)=11(秒)。

        【例2】從時(shí)針指向3開始,再經(jīng)過(guò)多少分鐘,時(shí)針正好與分針重合?

        【分析與解】本題可以與行程問(wèn)題進(jìn)行類比。如果把時(shí)針1小時(shí)所走過(guò)的一格作為單位“1”,那么本題就可以這樣敘述:已知分針與時(shí)針相距3格,時(shí)針在前,分針在后。時(shí)針的速度為每分鐘行格,分針的速度為每分鐘行格,如果分針與時(shí)針同時(shí)同向出發(fā),經(jīng)過(guò)多少分鐘,分針才能追上時(shí)針?

        這樣,此題就可以用行程問(wèn)題中追及問(wèn)題的解題方法來(lái)解答了。相差距離為3格,速度差為 ,分針和時(shí)針重合所需的時(shí)間就是追及時(shí)間,所以經(jīng)過(guò)3€鰨ā。?16(分)鐘,時(shí)針與分針重合。

        【例3】小芳去買文具,她帶的錢正好夠買8支鉛筆或12塊橡皮。她先買了6支鉛筆,剩下的錢全部買橡皮。剩下的錢可以買幾塊橡皮?

        【分析與解】題中沒有給出小芳帶的錢數(shù),以及鉛筆和橡皮的單價(jià)等條件,怎樣才能算出剩下的錢可以買多少塊橡皮呢?仔細(xì)想想,便可以發(fā)現(xiàn),此題與工程問(wèn)題很相似,如:一項(xiàng)工程,甲單獨(dú)做8天可以完成,乙單獨(dú)做12天可以完成,如果甲先做6天,余下的工程由乙單獨(dú)做,乙還要幾天可以完成?

        借用工程問(wèn)題的解題思路就能使問(wèn)題迎刃而解了。把小芳帶的錢數(shù)看作單位“1”,則每支鉛筆的單價(jià)是,每塊橡皮的單價(jià)是,買6支鉛筆后剩下的錢數(shù)為1 €?=,因此剩下的錢可以買€?3(塊)橡皮。

        【例4】自行扶梯以均勻的速度由上向下運(yùn)行,兩個(gè)頑皮的孩子逆著自動(dòng)扶梯下行的方向上樓。已知男孩每分鐘走24級(jí)臺(tái)階,女孩每分鐘走20級(jí)臺(tái)階。結(jié)果男孩用2分鐘到達(dá)樓上,女孩用3分鐘到達(dá)樓上。該扶梯的可見部分共有多少級(jí)?

        【分析與解】本題與“牛頓問(wèn)題”類似:“牛吃草的速度”變成了兩個(gè)小孩的速度,“每天新長(zhǎng)出的草”就變成了扶梯的速度,“原有的草”變成了扶梯可見部分的級(jí)數(shù)。因此本題可借用“牛頓問(wèn)題”的解題思路求解。

        上樓的速度由兩部分合成:一部分是小孩自己的速度,另一部分是扶梯的速度。男孩2分鐘走了24€?=48(級(jí)),女孩3分鐘走了20€?=60(級(jí)),說(shuō)明電梯1分鐘走(60 48)€鰨? 2)=12(級(jí)),所以扶梯的可見部分共有24€? 12€?=24(級(jí))。

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