鄭啟標(biāo)
摘要:近年來有關(guān)規(guī)律探索性題目在初中數(shù)學(xué)各種考試的試題中頻繁出現(xiàn),這類題目要求學(xué)生學(xué)會(huì)觀察,懂得分析,善于歸納、總結(jié),它不僅有利于促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法的鞏固和掌握,也有利于學(xué)生思維能力的提高和自主探索、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。就這類題目從數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想的角度出發(fā),探求出解決初中數(shù)學(xué)規(guī)律問題的常規(guī)方法和新方法。規(guī)律問題作為一種全新的題型,因其滲透了豐富的數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)思想而成為學(xué)生感到難度較大的問題。解決此類問題要經(jīng)歷一個(gè)觀察、分析、猜想判斷、歸納總結(jié)、驗(yàn)證數(shù)學(xué)規(guī)律的過程,其關(guān)鍵要強(qiáng)化分類意識(shí),并力求找出各部分的共性和特性才能使問題變得簡單。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);規(guī)律探究性題目;解題技巧;共性;特性;數(shù)學(xué)思想
一、代數(shù)中的規(guī)律問題
規(guī)律問題的設(shè)置,通常按照一定的順序給出一序列量,要求我們根據(jù)這些已知的量找出一般規(guī)律。而揭示的規(guī)律常常包含著事物的序列號(hào)。所以,把變量和序列號(hào)放在一起加以比較,就能很快的發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。
例1.有一組數(shù)為1,3,6,10,15,21......,第n個(gè)數(shù)為——。
分析:第一步,尋找個(gè)體的共性。這組數(shù)的每一個(gè)數(shù)都等于它的序列號(hào)數(shù)加上它前面的一個(gè)數(shù)字。
第二步,尋找個(gè)體的特性,探求特性中的共性(即找第一個(gè)數(shù)與1的關(guān)系,第二個(gè)數(shù)與2的關(guān)系,第三個(gè)數(shù)與3的關(guān)系……),第一個(gè)數(shù)1=1,第二個(gè)數(shù)3=2+1,第三個(gè)數(shù)6=3+3=3+2+1,第四個(gè)數(shù)10=4+6=4+3+2+1,第五個(gè)數(shù)15=5+10=5+4+3+2+1,也就是說每一個(gè)數(shù)都可表示為一個(gè)數(shù)列的和,因此,第n個(gè)數(shù)為n+(n-1)+(n-2)+(n-3)+(n-4)+(n-5)+……+3+2+1=n(n+1)/2。
例2.有一組數(shù)為1,4,9,16,25,36……
求第20個(gè)數(shù)為——,第n個(gè)數(shù)為——
分析:第一步,尋找個(gè)體的共性。這組數(shù)的每一個(gè)數(shù)都等于某數(shù)的平方。第二步,尋找個(gè)體的特性,探求特性中的共性(即找第一個(gè)數(shù)與1的關(guān)系,第二個(gè)數(shù)與2的關(guān)系,第三個(gè)數(shù)與3的關(guān)系……)這里的第一個(gè)數(shù)正好是1的平方,第二個(gè)數(shù)正好是2的平方,第三個(gè)數(shù)正好是3的平方,第四個(gè)數(shù)正好是4的平方,依此類推,第20個(gè)數(shù)為20的平方=400,第n個(gè)數(shù)為n2。
例3.一組按規(guī)律排列的數(shù):14,39 ,716 ,1325,2136 ,3149......請(qǐng)你推斷第9個(gè)數(shù)是——。
分析:第一步,尋找個(gè)體的共性。這組數(shù)的每一個(gè)數(shù)的分母都等于某數(shù)平方,而每個(gè)數(shù)的分母與分子之差等于3的倍數(shù)(分母—分子=3的倍數(shù),分子=分母—3的倍數(shù))。
第二步,尋找個(gè)體的特性,探求特性中的共性(即找第一個(gè)數(shù)與1的關(guān)系,第二個(gè)數(shù)與2的關(guān)系,第三個(gè)數(shù)與3的關(guān)系……),第一個(gè)數(shù)的分母正好是2的平方,而分母與分子之差是3的1倍,即第一個(gè)數(shù)分子=22-3×1;第二個(gè)數(shù)的分母是3的平方,分母與分子之差是3的2倍,即第二個(gè)數(shù)分子=32-3×2;第三個(gè)數(shù)的分母是4的平方,分母與分子之差是3的3倍,即第三個(gè)數(shù)分子=42-3×3;依此類推,第n個(gè)數(shù)的分母為(n+1)2,分子為(n+1)2—3n,所以第n個(gè)數(shù)的通式為(n+1)2-3n(n+1)2,從而第九個(gè)數(shù)是(102-3×9)/102=73/100
例4.有一組數(shù)為1,2,5,10,17,26……請(qǐng)觀察這組數(shù)的構(gòu)成規(guī)律,第18個(gè)數(shù)為——。
分析:第一步,尋找個(gè)體的共性。把這組數(shù)的每一個(gè)數(shù)都減去1就變成一組平方數(shù)。
第二步,尋找個(gè)體的特性,探求特性中的共性(即找第一個(gè)數(shù)與1的關(guān)系,第二個(gè)數(shù)與2的關(guān)系,第三個(gè)數(shù)與3的關(guān)系……)這組新的平方數(shù)第一個(gè)數(shù)正好是0的平方,第二個(gè)數(shù)正好是1的平方,第三個(gè)數(shù)正好是2的平方,第四個(gè)數(shù)正好是3的平方,依此類推,第十八個(gè)數(shù)為17的平方(172),再把它加上1就是原來那組數(shù)的第十八個(gè)數(shù),所以原來那組數(shù)的第18個(gè)數(shù)為172+1=290
二、平面圖形中的規(guī)律問題
解決此類問題的關(guān)鍵是尋找各部分的共性,數(shù)字規(guī)律應(yīng)遵循,圖形中的規(guī)律問題也要遵循。當(dāng)難以直接找到共性時(shí),則可以通過抓住相鄰兩個(gè)數(shù)字或兩個(gè)式子,兩個(gè)圖形之間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn),抓住了變量就等于抓住了解決問題的關(guān)鍵。
例5.兩直線相交有1個(gè)交點(diǎn),三條直線相交最多有3個(gè)交點(diǎn),四條直線相交最多有6個(gè)交點(diǎn),十條直線相交最多有()個(gè)交點(diǎn)。
分析:很容易知道5條直線相交最多有10個(gè)交點(diǎn)。第一步,尋找個(gè)體的共性。這些交點(diǎn)組成了一組數(shù),這組數(shù)的每一個(gè)數(shù)都能表示為一個(gè)數(shù)列之和,如1=1,3=1+2,6=1+2+3。
第二步,尋找個(gè)體的特性,探求特性中的共性,為了更清楚地知道直線數(shù)量與交點(diǎn)數(shù)量的關(guān)系,我們作如下的對(duì)比。
總之,在求解規(guī)律問題時(shí),必須熟練掌握數(shù)學(xué)建模、分類討論、數(shù)形結(jié)合、類比等數(shù)學(xué)思想,始終遵循“尋找共性—尋找特性中的共性”這一原則,操作起來便會(huì)得心應(yīng)手。
參考文獻(xiàn):
[1]趙優(yōu)群 淺析初中數(shù)學(xué)中考規(guī)律性問題《數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版)》2008年06月期
[2]例5摘自《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(七年級(jí)上冊(cè))》第三章習(xí)題 2005年06月第二版
(作者單位:廣西南寧市青秀區(qū)南陽中學(xué) 530208)