雷添淇
面對多個元素或多種情況需要分類討論時,有序思考可以使解題思路清晰且不缺不漏. 現(xiàn)以一道“中小學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用大賽”試題為例,說明有序化原則在解題中的應(yīng)用.
例(第8屆八年級復(fù)賽)定義一:若一個多邊形的所有邊中,任意一條邊向兩方無限延長成為一直線時,其他各邊都在此直線的同旁,那么這個多邊形叫做凸多邊形;定義二:若一個多邊形中某個頂點(diǎn)與其他頂點(diǎn)的距離相等,則這個多邊形叫做等距多邊形,這個頂點(diǎn)叫做多邊形的等距點(diǎn). 如圖1,在5 × 5的網(wǎng)格中有A,B兩點(diǎn),過點(diǎn)A,B作等距四邊形,使得點(diǎn)B為等距點(diǎn)的等距凸四邊形有個. (四邊形各個頂點(diǎn)均落在格點(diǎn)上)
解析:要數(shù)圖2中的線段數(shù),需要從左到右數(shù)起,首先以A為起點(diǎn)有AB,AC,AD,AE;然后跨過A,以B為起點(diǎn)有BC,BD,BE;接著跨過B,以C為起點(diǎn)有CD,CE;最后是DE. 而將數(shù)線段轉(zhuǎn)換為數(shù)等距四邊形,遵循有序化原則求解即可. 在圖1的網(wǎng)格中找到所有潛在格點(diǎn)C,D,E,F(xiàn),G,H,I,如圖3所示. 此題即為:在這七個點(diǎn)中選出兩個與A,B組成以B為等距點(diǎn)的等距凸四邊形有多少個?
遵循有序性原則,按順時針方向旋轉(zhuǎn),依次觀察. 含有C:BAC-D,BAC-E,BAC-F(三角形,舍),BAC-G(三角形,舍), BAC-H,BAC-I;跨過C且含有D:BAD-E,BAD-F(三角形,舍),BAD-G(凹四邊形,舍),BAD-H(三角形,舍),BAD-I;跨過D且含有E:無(三角形或凹四邊形,舍);跨過E,F(xiàn)(A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線)且含有G:BAG-H,BAG-I;跨過G且含有H:BAH-I;跨過H:只剩I點(diǎn),無四邊形. 綜上所述,共有9個滿足條件的等距凸四邊形. 故應(yīng)填9.
[同類演練]
1. (第6屆八年級初賽)方程[x+1+x+99+x+2=2017]共有個解.
2. (第6屆七年級初賽)求滿足條件[abc=5a+b+c]的所有三元質(zhì)數(shù)數(shù)組[(a,b,c)].
答案:1. 2
2. 滿足條件的三元質(zhì)數(shù)數(shù)組共六個,分別為(2,5,7)(2,7,5)(5,2,7)(7,2,5)(5,7,2)(7,5,2).
(全國中小學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用大賽組委會供稿)
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2021年8期