艾文娟
一、 活動的提出
古往今來,勾股數(shù)被太多的人津津樂道,可見其神秘性和趣味性. 《周髀算經(jīng)》記載的“勾三股四弦五”中的(3,4,5)就是一組最簡單的勾股數(shù). 當(dāng)然,勾股數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,由此足見“有趣的勾股數(shù)”探索的價值和必要性.
二、 活動的目的
(1) 由簡單的勾股數(shù)發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律,進而對勾股數(shù)計算公式進行證明,增強方程和分類討論思想方法的培養(yǎng)和提升;
(2) 利用類比思想將平面上的問題拓展到空間立體圖形上,初步感受科學(xué)思維的價值,發(fā)展合情推理能力.
三、 活動的過程
[創(chuàng)設(shè)問題]解不定方程x2+y2=z2,寫出盡可能多的解.
[活動說明]呈現(xiàn)勾股數(shù)和方程之間的聯(lián)系,體會“數(shù)”與“形”的緊密結(jié)合,學(xué)生通過動手嘗試,增強了對數(shù)的規(guī)律的探究欲望.
[活動1]觀察符合要求的勾股數(shù),嘗試找出勾股數(shù)的基本特征.
(3,4,5) (5,12,13) (6,8,10) (10,24,26)
(7,24,25) (8,15,17)(9,40,41)……
[活動說明]通過呈現(xiàn)全班同學(xué)所寫出來的勾股數(shù),去發(fā)現(xiàn)勾股數(shù)應(yīng)滿足的性質(zhì)和特征,進一步提升學(xué)生的分類討論能力.
[活動2]根據(jù)勾股數(shù)的特點,制造出勾股數(shù)生成器.
(1) 當(dāng)a為奇數(shù)時,寫出數(shù)b和c之間的數(shù)量關(guān)系;若設(shè)a=2n+1,用n表示b和c.(n為正整數(shù))
(2) 當(dāng)a為偶數(shù)時,寫出數(shù)b和c之間的數(shù)量關(guān)系;若設(shè)a=2n,用n表示b和c.(n≥2,n為正整數(shù))
[活動說明]在活動1了解a分奇偶性討論的前提條件下,運用方程的思想,得到用n表示b和c的代數(shù)式,從而在隨意給出一個a值的條件下,能快速說出b和c的值,讓學(xué)生在探究過程中體會成功的樂趣和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奧秘.
[活動3]若a=m2-n2,b=2mn,c=m2+n2(m>n,m,n為正整數(shù)),a,b,c是勾股數(shù)嗎?若是請驗證,不是請說明理由.
[活動說明]從乘法公式入手,得到這種表達式是勾股數(shù),所以任意給出兩個數(shù),我們可以通過這個生成器得到一組勾股數(shù). 讓學(xué)生體會創(chuàng)新精神的新鮮和成功.
四、 活動創(chuàng)新
四邊形ABCD是矩形,AC為對角線,則有AB2+BC2=AC2,即AB、BC、CA的數(shù)量關(guān)系符合勾股定理.
ABCD-A1B1C1D1是長方體,若長方體的面ABB1A1、面BCC1B1、面ACC1A1的面積分別用α,β,γ表示,則是否有α2+β2=γ2成立?請說明理由.
[活動說明]從平面圖形到立體圖形的變化,告知學(xué)生,在數(shù)學(xué)中,我們常運用類比方法,從低維向高維發(fā)展,用已有的知識解決新的問題.
五、 活動收獲
回顧本次活動對勾股數(shù)深入探究的心路歷程,相信你有滿滿的收獲,勾股數(shù)內(nèi)在的規(guī)律幫助我們辨別一組數(shù)是否勾股數(shù),可以省去很多復(fù)雜的計算.
(作者單位:江蘇省鎮(zhèn)江市外國語學(xué)校)