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a n g N h。u T e a。h e r s 数学思想方法及其教学 2014-5-141a n g N h o u T e幼构出附见冬院a oe0 o*基础教育改革：寻找解决教学问题 的大策略成为明显趋势。*21世纪国际教育委员会认为：教学 质量和教师素质的重要性无论怎样 强调都不过分。2014-5-142a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g eO杭州的觅豹一、为什么要谈数学思想方法1、从数学思想方法的意义看2、从当前数学课堂教学现状看2014-5-143a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院从数学思想方法的意义看21世纪是“知识经济时代”，国际竞争是“创新能力”的竞争，高科技的竞争，若把“高科技”比作皇冠的话，数学就是皇冠上的 一颗明珠。就是说要培养21世纪高科技创新人 才，首先应培养具有创新思维能力的“数学王 子”。在数学教育中，学生掌握科学的思维方法是 成为创造型人才的基础，是培养高科技研究型 人才、迎接新世纪国际高科技挑战的比由之路。2014-5-144a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院思维是事物的本质属性和内部规律 性在人脑中的反映，它是智力的核心，而小学数学的一个重要任务就是要培养 学生实际操作能力的基础上训练和培养 学生的思维能力。2014-5-145a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院从当前数学教学现状看多年来，我国小学实现依然存在时费低效的 现象，表现在教师讲解例题多，学生套题解为 多，对复杂化的题型束手无策，更谈不上创造 性地解决实际问题。究其实质，是思维训练没 有到位，从思维方法训练的角度得到反省，过 去教师过分看重思维结果，偏重灌输，忽视学 生思维过程的展示,以及错误思维过程的暴露,必须导致思维训练走过场，教师讲的头头是道,学生解题摸不着门道的被动局面，只有让学生 辇月隈美过程，获翟盘维方法，才能真正内行 为经盛和知识，形成能方。2014-5-146a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e命构出附见停院课堂教学应试为主教学目标定位偏低一一巩固知识熟练技能教学内容肤浅狭窄一一已知知识浮于浅表 局限课本固守单科 教学过程预设过多一一严密周到强迫牵制被动跟随 教学方式讲授演绎一一教师讲析师生问答学生活动虚浮异化有形无实效度不高机械练习2014-5-147a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g eO杭州的觅豹数学新课程标准的要求“帮助学生学会基本的数学思想方法”是新一轮数学课程改革所设定的一个基 本目标。以国际上的相关研究为背景，对小学数学教学中如何突出数学思维进 行具体分析表明，即使是十分初等的数 学内容也同样体现了 一些十分重要的数 学思维形式及其特征性质。2014-5-148a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院理论依据数学教学主要是数学思维的教学，而不是 单纯的数学知识的教学，要加强数学基础知识 教学的同时，培养学生的数学能力，掌握数学 思考方法，因此小学数学教学要有重大突破，就在于小学生思维发展的研究。这一教学原则 改变了我们“满堂灌”，“注入式”的教学方 法，着眼于学生的思维的训练。给学生“思考”的机会，指导学生思维方法，使其形成良好的 思维品质。2014-5-149a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e。杭州即觅豹场教学从现代教育观点看：当前的数学教学偏重书本 知识和双基训练，缺少对学生学习情感、态度以 及个体差异的关注，忽视研究性学习和实践活动。在学生的创新意识和实践能力的培养方面，与发 达国家相比，差距十分明显。有学者指出，按照 知识的外在程度，新经济时代把知识分为外显部 分与内隐部分，它们构成一个冰山模式,前者浮 出海面，后者在下托起整个冰山。后者就是内隐 部分，即智慧、情感和态度，它深深地嵌入于实 践之中。人的创新精神和实践能力主要依赖于内 隐部分。只有通过在行动中学习，才能达到培养 和提高的目的。当前数学教育的现状呼唤着符合 时代要求的新数学课程的诞生。2014-5-1410a n g Nzo u T。a。h e r s。二 e g e知识的冰山模型明确知识（是什么、为什么）主要是事实和原理的知 识默会知识（怎么想、怎么做）本质上是理 解力和领悟存于书本，可编码（逻辑 性）、可传递（共享性）、可反思（批判性）存于个人经验（个体 性）、嵌入实践活动（情境性）2014-5-1411a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e 教学是两组主体间 的作用 系统-从被动到互动主导性主体 发展性主体儒家文化：尊师重教尊重学生（需求、现状、发展可能）巅t学生（强调适切性）2014-5-1412a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g eO杭州的觅豹-从单一过程到复杂过程书本学习、行动学习、合作学习2014-5-1413a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e在主导原则下取得新平衡州呼的挚例于破旧平衡出现偏颇 平衡兼顾问题解决为中心兴趣作为出发点.重视应用强调合作概念和技能不落 实知识不总是好玩 和容易的应用情境混乱导 致知识难懂依赖别人导致独 立思考能力下降平衡基本技能、概念 理解和问题解决平衡长效核心知识和 学生活动兴趣对应用情境要作合适 的教学加工弄清什么情况下合作 学习才有效教改实践要有不走极端而达到顶尖的集其大成的智慧2014-5-1414a n g NJO u T。a。h e r s。二 e g e皤）拘附附见冬院国际著名数学教育家弗赖登塔尔称 之为“再创造”，他反复指出：学生学 习数学的唯一正确的方法是实行“再创 造”。数学教育家的教学原则，为我们 阐明了数学教育方法：就是在引导学生 获取知识时，为学生创造能够利用已有 的感性经验和认识条件，为学生提供思 维的最近发展区，激发学生的求知欲望,诱发学生的创造.2014-5-1415a n g N h o u T e a。h e r s c o-e g eO构此即笳挈腕基础知识与基本技能 双基的内涵与时代的发展 繁难偏旧的综合 过度形式化演绎问题2014-5-14161 构州N;基础知识与基本技能1 1 2-1-2 3 5J 这是美国许多学生在做分数加减时所犯的错误，为此我们应该|考虑双基的内涵与时代的发展之 1 间的关系.2014-5-1417(构出降茹冬院a (D1、从实物到算式的 程小学数学有余数的除法74-3=21Freudenthal研究所的达朗其(Jan de Lange,1996)在 CME-8的大会报告中介绍了荷兰的一堂课：81名家长出席 学校家长会，每张桌子可坐6人，需要布置多少张桌子？一 类学生具体地摆桌子；第二类学生经历了具体到形式的抽象;与第三类学生套用算式去做。实际上，三类学生中只有第二类 才真正体验到了“数学化”的含义。2014-5-1418命构出附见停院x a n g N h o uc J e r s余数”这个要点、包含除等枝节，未突出“有:3x()7i 括号里最大能填几？未关注试商的现实意义(3)表面地寻找规律16-5=3.117+5=3.218-5=3.319-5=3.42014-5-1419微柳州呼见摩院JL aN o cI e a o-y e r S0 o 万 to e改进儿童生活经验：“除法就是分豆子”。教师由此得到启发。实物算式寻找意义盘子里试着放几颗.试商过程余下的豆子数比盘子数少.余数小于除数2014-5-1420a n g N h o u T e a。h。r s。二 e g e勤柳州际茹亭院“分豆子”与布鲁纳的认知理论实物操作一 表象操作符号操作分豆子 脑中分豆子 算式运算（具体）（半具体、半抽象）（抽象）A A I:寻找规律数学是在具体、半具体、半抽象、抽象中间的铺,是穿梭于实物与算式之间所作的形式化过渡。2014-5-14210)g N-0 CT 03 0e rW0 o6 gII皤构出附见停院豁然开朗：表象操作是形式化的重要中介如退位减法23-8=?学生有多种思维水平：第一种QOOOOOOOOOOOOOO00000000第二种：。oeee _彝 ooaoo第三种：23形式化-8寻找意义15第四种：说出算理 23-8=10+(13-8)=1523-8=(20-8)+3=1523-8=(23-10)+2=15停留于第一、第二种水平的学生“只会动手做，不会 动脑想”，从第二到第三种是关键的一步，通过表象操作,越过这一步，才能达到计算自动化，或灵活运用多种方法 并说出算理。2014-5-1422a n g N h o u T。a。h e r s。=e g e二、数学思想方法在数学教学中1数学思想方法的发展史2数学思想方法在数学教学中的应用2014-5-1423a n g N h o u T。a cJe r s co二 e g e数学思想与方法 杭州呼中日当院1,从词义看：思想是指客观存在反映在人的意识中经过 思维活动而产生的结果。2,从哲学角度看，思想的涵义有二：一是与“观念”同 义，二是指相对于感性认识的理性认识成果。3,数学思想：对数学知识的本质认识，是对数学规律的 理性认识，是从某些具体的数学内容和对数学的认识 过程中提炼上升的思想观点，它在认识活动中被反复 运用，带有普遍的指导意义，是建立数学和用数学问 题的指导思想。例：化归思想、分类思想、模型思想、极限思想、统计思想、最优化思想。4,数学方法：从数学角度提出问题、解决问题（包括数 学内部问题和实际问题）的过程中采用的各种方式、手段、途径等，其中包括变换数学形式。求和可以考 虑分解组合的方法，变换问题的数学形式。2014-5-1424a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e二、数学思想方法的发展和演进 I）加州叩配康瓦数学是一门古老的学科，它从萌芽时期发展至今已经有 数千年的历史。数学的发展史不只是一些新概念、新命题 的简单堆砌，它包含着数学思想和方法的积淀，尤其是数 学本身许多质的飞跃，即数学思想方法的重大突破。1,古代的数学思想和方法从远古到公元前5世纪左右的数学萌芽时期是一个漫长的 历史过程。（人们积累了算术和几何方面的零碎知识，逐 渐形成了抽象意义下的数和图形的概念，产生了计数法和 各种数制下的算法，出现了测地术。此时尚未形成一般的 数学理论，还谈不上有什么重要的数学思想。但是一一对 应的计数法（对应思想）和记数符号的使用有力地推动了 数学的发展。另外，直接的观察和体念被作为最重要的认 识方法。八数学全过漫长的萌芽时期，在古巴比伦、埃及和中国积 累了大量的数学知识之后，汇成了两股不同的数学源流，2014-5-1425a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e。杭州的觅豹场形成了两个各具特色、风格各异的数学体系。一个是以巴 比伦和埃及数学为源头的，在希腊汇合后又得到长足进步 与发展的古希腊数学，另一个则是以解决问题为宗旨、以 注重算法为特点的古代中国数学。古希腊的数学融数学与哲学为一体，以哲学促进数学 理论的建立，提出了一系列思辩性的数学观点、理论和方 法。首先，古希腊人对数学的认识有了根本性的变化。他 们认为数学不仅可用来解决一些实际问题，更重要的是他 们试图用数学来理解世界，把数学看作是理解宇宙的一把 钥匙，是研究自然的一部分，其深刻的数学思想对后世影 响很大。其次，古希腊人用演绎证明方法研究几何，使几 何学成为一个演绎系统。欧几里得的几何原本和阿波 罗尼斯的圆锥曲线是演绎数学的代表著作。把逻辑证 明系统地引入数学，把数学奠基于逻辑之上，这是对数学 认识的一个质的飞跃。由此得来数学思想方法的更新 公里化的思想和演绎推理进入了数学。值得一提的是，古2014-5-14 26a n g N h。u T e a cJe r s。二e g eJB杭川郎花挈悦希腊虽然非常强调演绎推理，但数学思想发展的历史表明，他们的数学创造也离不开观察、实验，离不开归纳、猜想 和分析。中国古代数学是以问题为中心的算法体系，九章算术 的成书是其形成的标志。2、近代的数学思想和方法1718世纪，欧洲的数学创造也进入了一个崭新的时 期，这个时期，数学不仅产生了许多新的分支，而且产生 了许多新的思想和方法，它突出表现在从演绎几何到几何 代数化、从常量数学到变量数学以及从必然数学到或然数 学的几个重大转折上。3、现代的数学思想和方法2014-5-1427幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e美国的基础教育马力平（原华师大硕士）在数学的认知和教学例举了象考例子:教师，62%的教师没有答对（样本虽小,但他们中18个具有学士学位，6个具有硕士或博士学位）美国小学（三至五年级）不敷分数美国也在学习中国的基础教育，因此，我们得寻找中西方的最佳结合点-中间 地带2014-5-1428命构出附见停院a g N n o c00一条船上有75头牛和32头羊,问船长几岁？e这是学校把学生越教越笨的表现.中国的中小学生有92.5%给出答案法国四年级小学生给答案的为65%2014-5-1429幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e（荷兰）甲离学校10公里，乙离甲3公里,问乙离学校几公里？训练学生的装示能力甲、乙、学校在一条直线上？没有说校 乙 甲 乙2014-5-1430a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e数学方法的应用举例1、数学抽象与数学模型方法数学从内容到方法都显示出极其高度的抽象性(1).数学抽象方法L 1数学抽象的概念数学抽象是抽象方法在数学中的具体运用，也就是利 用抽象方法把大量生动的关于现实世界空间形式和数量关 系的直观背景材料进行去伪存真，由此及彼，由表及里的 加工和制作，提炼数学概念，构造数学模型，建立数学理 论。2014-5-1431a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e1.2数学抽象的特点。柳州即觅当悦数学抽象的特殊内容：数学只是量的科学。1,1头牛，1 只羊（2）数学抽象的特殊高度：和一般的自然科学相比，数学抽 象的又一特点在于它所达到的高度，数学的抽象程度远远超 过了自然科学中的一般抽象。首先，数学抽象往往是在其他学科抽象基础上的再抽象。（例如，正比例函数是物理学中匀速直线运动和简谐运动的 再抽象。其次，数学抽象具有逐级抽象的特点。更为重要的是，数学抽象的特殊高度表现在数学中一些概念与真实世界的距 离是如此遥远以致常常被看成“思维的自由想象物和创造 物”，这即为数学中所谓的“理想元素”（如无穷远点）（3）数学抽象的特殊方法。数学抽象就是一种建构的活动，数学的研究对象是通过逻辑 建构活动来得到构造的。2.数学抽象的基本方法2014-5-14 32a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e2.i理想化抽象 C3加州呼死坐加在纯粹理想的状态下，对事物进行简单化与完善化的加工 处理，撇开事物的具体内容，排除次要的、偶然的因素，聚合事物的一般的本质的属性，抽象出相应数学内容的方 法。2.2强抽象与弱抽象强抽象是指在已知概念中，加强对某一属性的限制，抽 象出作为原概念特例的新概念的方法，即通过扩大原概念 的内涵来建立新概念的抽象方法。例：从四边形概念出发，从两组对边给予适当限制，则得 平行四边形和梯形的概念。若从平行四边形概念出发，再对边或角分别适当限制，有 得到矩形、菱形及正方形的概念。弱抽象：指在已知概念中，减弱对某一属性的限制，抽象 出比原概念更为广泛的新概念，使原概念成为新概念的特 州的方法。即通过缩小原概念的内涵来建立新概念的抽象 方珠吊4-5-14 33a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e例：从全等三角形的概念出发，借助弱抽象就可获得相似 形与等积形的概念，它们分别保留了“形状相同”及“面 积相等”的特性。2.3等置抽象从一类对象（具体的或抽象的个体）中抽象出其中的某种 共同属性的抽象方法。例：自然数的概念就是用等置抽象的思想建立起来的。每 个自然数实际上都是一类等价集合的标记，它反映这类集 合中元素的数目是该类集合的类的标记，它反映这类集合 中元素的数目，是该类集合的类的特征。2.4存在性抽象先用假设的方法肯定抽象出来的数学概念存在性，并由此 发展出一定的数学理论，然后在理论和实践中加以验证，从而确认新的数学理论的合理性。如：自然数“无限延伸”以及无理数、负数、虚数都是由 存在性抽象方法建立起来的。2014-5-1434a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院应用举例:例1.7只杯放在桌子上，三只杯口朝上，四只杯口朝下，现要求每次同时翻转其中四只使杯口朝向相反，问能否经 过有限次翻转后，使所有杯子杯口均朝下？分析：+1表示杯口朝上，T表示杯口朝下起始状态：三个+1,四个T(+1)(+1)(+1)(+1)(-1)0-1)(-1)终点状态是七个T,即(-1)翻转一只杯子使其朝向相反，不是+1-T就是-1-+1也即在(+1)或(-1)上乘以(-1)o现欲将四只杯子同 时翻转，可见每次“运算”(即翻转杯子)的总结果是乘 以(I4)原问题就抽象为如下问题：能否每次同时改变四个符号使起始状态变为终点状态，显 然不可能。因为，起始状态结果为+1,终点状态为一12014-5-1435a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e。柳州的觅豹场例男女若干人围坐在一个圆桌，在相邻两人间插上一朵 花；同性者中间插一朵红花，异性者中间插一朵兰花。若所插的红花与兰花一样多，证明：男女人数总和是4的 倍数。例（1906年匈牙利）设a I。，的，咽1,2,3,.n的某种排列，证明，若n为奇数，则积（%1）（出 一 2）.（%）为偶数。由上例可以编出下列习题例例968年英国）设明,见，3,为整数，乙也妫它们的一个排列，证明：数（%-白乂见-a-却禺数。2014-5-14 36a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院例4.任选六个人在一起集合，试证其中要么至少有三个 人彼此不认识，要么至少有三个人互相认识。（此问题常 称为六人集合问题，现用理想化抽象的方法处理）2014-5-1437幼构出附见冬院a ngNJou T e a c h e r s c o-e g e例在哥尼斯堡七桥问题中,学模型。一笔画问题就是七桥问题的数2014-5-1438命构出附见停院a n g N h o u T e a。h。r s。二 e g e例.将1到100这一百个自然数写在一起 成为一个多位数：1234567891011121314.9899100试从这个数中去掉一百个数字，而使剩 下的数最大，问应怎样去法？最后剩下 的数是什么数？2014-5-1439命构出附见停院a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e按照题意，应使最后剩下的这个数的前面几位数字尽量地大。(1)去掉12345678,共8个数字，使剩下的第一位数字为9；(2)去掉第一个9后面的101112131415161718,再去掉19的1,这样共去掉19个数字，使剩下的第二位数字为9,再去掉第二个9后 面的2021222324252627282共19个数字，使剩下的第三位数字位9,如此继续下去至剩下第五个9时，算一算就知道去掉了84个数字。(3)去掉第五个9后面的14个数字50515253545556,这样一共去 掉98个数字，再可去掉两个数字，若去掉57,则剩下的第六位数字 为5,不算大，因此只去掉一个数字5,使剩下的第六位数字为7。(4)最后再去掉7后面的一个数字5,使剩下的第七位字为8。由上面得到的剩下的最大数为：9999978596061.9899100。2014-5-1440a n g N h o u T e a。h。r s。二 e g e例:计算:1-1 1 1-1-2 3 41 1-99 100-1-F.H-1+101 2+102 50+150勤柳州际茹亭院2014-5-1441幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e提示：分子二+2 3H-iooj2 3H-50；分母二1x21 1 1-1-1-F51 52 53+击）答案为2。2014-5-1442幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e整体化思想在数学解题中的应用整体把握法是指全面地、总体地考虑数学问题，注 意分析问题的整体结构，从整体角度思考，从宏观上 理解和认识问题的实质，以达到解决问题的目的。例1设都是非零实数，则行列式尤1%2 犬3犬4 元5 X6=%5犬9+X2X6X7+X3X4XS-X3X5X1 一 元1犬6九8 一 兀2%4%9X x8 九 9中至少有一项是负数，有一项是正数。2014-5-1443a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院1.挖掘问题的整体化特征例2.在正方形内部给出2000个点，现在用M来 表示该正方形的4个顶点和上述个点构成的点 集，并按下式规则把上述正方形纸片剪成一些 三角形，使得：每个三角形三个顶点都是M中 元素；除顶点之外，每个三角形不再含M中的 元素，试问：共可剪出多少个三角形？如果三角形每边剪一刀，共要剪几刀？2014-5-1444a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e杭州郎配挈悦故共剪出4200个三角形。(2)每个三角形共有三边，故每个三角形共要剪3刀，4200个三角形共 40迎3但原四边形的四边不必剪，并且注意到其余每边都是两个三角形的公共边，故应剪 的刀数是（4002x3-4）-2=2001x3-2=6001.故共要剪去6100刀。2微(4正方形)45a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e与柳州际觅冬院分析与思考：（1）如果逐点或逐个三角形来考虑，那就 太繁琐了。由于三角形三内角和为定值，而正方形每个顶 点不管这样剪总可以提供90。，内部的每个点可以提供 360,因此可以从三角形内角和总数方面作整体性考虑。如图，中有两类点：第一类为四边形的顶点，即A，B,C,D等。第二类是四边形内部的那2000个点，如尸，。等。研究以第一类点为顶点的所有三角形的相关角，如以D为公 共顶点的Nl,Z2,Z3,它们的和为90。以第二类点中每个点为顶点的三角形的相关角的和为360。，例如，以P为顶点的三角形有3个，其中，以P为公共顶点的 3个角之和为 Z4+Z5+46=360故符合条件的所有三角形的内角和为4x90+2000 x 360=4002 x 1802014-5-1446命构出附见停院a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e2、从全局入手解决局部问题本来是个局部的数学问题，为解决它，“升格”为全局问题，通过对全局问题 的研究，导致原问题的解决。例3求包含在正整数机与（）之间的 分母为3的所有不同约分数之和。2014-5-1447幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e思考与分析：这样的所有分数是1 2 4 5 2 1rn H，rn H，in H，m H，,n-，ri 3 3 3 3 3 3它既非等差数列，又非等比数列，当然不好求和，但我们看到包含 正整数与之间的可约分分数为 私,加+1,”1,它的各项和容易求出为 邑=3岁当m+m+,m+L m+,m+,n-,n-,n之中，而这整体分数为等差数列,3各4和为3 3(m+n)(3n-3m+1)所以所求分数之和为S=S2-Sl=n2-m2014-5-1448构出降花乎腕a n g N h o u T。a。h e r s c o-e g e3、从整体结构考虑，抓住整体的不变性在研究一个题目时，当一些条件变化了，而另一些条件或者 研究对象的整体保持不变，这些整体的不变性可以直接影响题目 的结果，我们就要从整体上去发现和抓住这些不变的因素。例4设限2）名选壬西两之间进行一场比赛，没有平局，第i名选手胜场 叱，负4,求证：w+用+=我们考虑比赛总场数这一整体。因为每一场小赛，没有小局，必有一人胜，一人负，所以，所有 人所有胜场总和等于所有人所有负场总而，即吗+叫+-+必=/1+，2+0这是一个不变量。另外，对于每个选手都是比赛了”1场，因此有吗+仆”1（这又是一个不变量）。利用这两个不变量，本题很容易解决于是2014-5-1449幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e利用这两个不变量，本题很容易解决 于是炉-七片=（w：-/；）=（叱-G（叱+4）z=l=1 z=l i=l=5 1）（吗4）t=i=（-1）（叫-力）Z=1 Z=1=0于是W1+以+w；=/：+/；+/：2014-5-1450a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e4、从整体性质出发对已知条件整 体运用对已知条件要克服单抓一二项，而忽视其他，要从整体性质出 发对已知条件整体运用，挖掘已有条件的地位与作用，从而达到 训练学生整袜思考能力。例5 已知2 2 2 2X y Z W 1-1-1-1-122*4 *6 *8-12 22-32 22-52 22-722 2 2 2x y z w 1-1-1-1-142-I2 42-32 42-52 42-722 2 2 2犬 y Z w 162-12 62-32 62-52 62-72x2 y2 z2 w2 _82-I2 82-32 82-52 82-72求 j2+z2+w2的值。2014-5-1451幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e思考与分析：把四个方程变成一个整体，即以22,42,62,8为根的关于的方程2 2 2 2x y z w 1-7*-7-7=t-12 t-32 t-52 r-72(1)这是一个关于.的分式方程，可以化为关于，的四次方程尸(，+y 2+/_|_.2 84)/+%产+?%+%=0(2)又因为 22,42,62,82 为方程(2)的根，则a-22)a-42)a-62)a-82)=o,2+42+62+82)t3+a2t2+a3t+a4=0(3)比较方程(2)和(3)中的系数可得X2+y2+z2+W2+34=22+42+62+82=120 x2+y2+z2+w2=3 62014-5-1452幼构出附见冬院x a n g N h o uT e a c h e r s。二 e g e5.利用配对策略，把局部补成整体通过题目中的某个式子A的特点，配上 一个A的对偶式B,使得A和B从整体上有 些比较明显的结果。2014-5-1453(构出降茹冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e例6已知4均为正实数，且满足4+出+，+%1求证：不等式 整数，成立。上+上+.+*+上/%+2 2+a3 an-l+an%+2对正2014-5-1454a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院6.挖掘结论的整体性题目的结论整体性很强，而从局部并不容易 去思考，这时，我们常常把结论的对象看做一 个整体，并从整体上去研究结论的特征，从而 获得解题的方法。例7今有男女各2n人，围成内外两圈跳邀请舞,每圈各2n人，有男有女，跳舞规则如下：每当 音乐一起，如面对面是一男一女，则男的邀请 女的跳舞，如果均是男的，或者均是女的，则 鼓掌助兴，曲终时，外圈的人均向前一步，如 此继续，试证：在整个跳舞过程中，至少有一 次超球的男女不小于n。2014-5-1455a n g N h o u T e a。h。r s。二 e g e勤柳州际茹亭院思考与分析：我们不能局限在哪一次起舞的过程，也 没有办法去确定哪一次起舞的男女不小于对，只能对 本题的结果整体思考。我们设内圈的人为3,得，外圈的人为%，为，,为”，并设 男的为+1，女的为一1。有了以上的赋值，可以使问题数学化。考查若.和都是男的或者都是女的，依题设，则不起舞，此时有3,=[phone]a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e若毛和%一是男的，一是女的，依题设，则起舞，此时 有玉y=10%为+九2乃+九0%为1+九2%+犬2”2-2 0 西乃+、2%+ZQ2T 02014-5-1457幼构出附见冬院a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e将以上2n个不等式相加得(匹+尤2+九2)(+)2+力”)0(1)下面针对(1)式，研究 X+芍 T-+工2和+2 4-+2”设内圈有k个男的，则有2n-k女的，此时外圈有2n-k个 男的，k个女的。于是%+无2 x2n=(+1)+(2n-女)(-1)=2k-2n%+,2 H-!Sin-(2 左)(+1)+k (-1)=2n-2k两式相乘得(Xi+%2+工2”)(月+乃+为“)=一4(一女)2 0(2)(1)与(2)发生矛盾。于是，一定有一次起舞的男女不少于n对。2014-5-1458a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e例:在一串分数：1 1 2 1 1 2 3 2 1 1 2 3 4 3 2 1二二 二二二二二二二 T，-T，二 一T，-T,-T 夕 1222333334444444(1)第几个分数？(2)第400个分数是几分之几？2014-5-1459命构出附见停院120 x a n g N h o uT e a c h e r s解：1+3+5+7+9+11+13+15+17+7=8888+2(10-7)=941+3+5+(2x20-1)=400所以第400个分数为2014-5-1460 x a n g N h o uT e a c h e r s。二 e g e物川呼比挈悦例在1到100的自然数集合中，任取51个数，其 中必有两个数，它们中的一个是另一个的倍数。构造抽屉：设P为1到100之间的奇数，按PX2（的形式可以将1到100的所有自 然数分成符合要求的50类：2014-5-1461a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g eO柳川呼蜕挈悦Ax=1,1x2,1x22,-,1x26)A2 二3,3x2,3x22,3x25A25/49,49 x 246=5”A50=99由于从50类中任取51个数，至少有两个 数在同一类中。2014-5-1462a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e杭州郎配冬肉化归思想例 1976分拆成自然数之和，再将其相乘，试求（并 证明）所有这种乘积中之最大值。2014-5-1463a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e柳州即花豹场特殊化方法与极端化方法1 1 1例1在等式,二小十中的括号内填上两个不同的自然数。分平少的一个数必须大于7而小于14,即只有8到13六种情况，若是8,必须亍一是一个分子为1的分数。注意到1 1 二（8 7）二 17-8-7x8-56（1）便知8与56即为所求。同时易知只有一组解（8,56）推广一、7能否换成别的自然数？注意到（1）式中等式右端的分子1是有8-7而得到，一般有：1 1 1-二-（2）n n+1 n（n+V）此式是否只有（+1，（+1）一组解？1_1 _ _ 1事实上，由n n+k（+幻n（n+k）知，只有为素数时才是唯一。2014-5-14 卜 64幼构出附见冬院a n g N h。u T e a cJe r s。二e g e极端化就是通过对极端位置或状态下问题特性的考察，以获得有 益启示，从中引出一般位置或状态下的性质，从而获得解决问题 的思路。数学中的“极端”情况很多。例如，点是圆的半径为零 的极端情况，切线是割线的极端情况等。例2两人轮流在一张圆桌上摆放大小相同的硬币，每次只能平 放一个，不能重叠，在桌上放下最后一枚硬币者为游戏的胜利者。试问是先放者取胜，还是后放者取胜？分析与思考：先考虑极端情形。假设硬币恰与圆桌一样大小，则 先摆必胜。这是因为只要把硬币摆在桌子中心即可。从极端情形 中可以获得启示：先摆的人可以把第一枚硬币占据桌子中心，由于桌面为中心对称，以后不论对方把硬币放至何处，先摆的人总 可以把硬币摆在与其成中心对称的位置，故必先摆者取胜。对于一时难以入手的一般问题，一个使用最普遍而又较为简单易行的化归途径，乃是把它向特殊的形式转化，这就是特殊化法。2014-5-1465a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e物川呼花挈悦有趣的数学趣味数学的启示角谷猜想：例：任取一个大于2的自然数反复进行下述两种运算：(1)若是奇数，就将该数乘以3再加上1(2)若是偶数，则将该数除以2对3反复进行这样的运算：3 10.5 16.8 4 2.1对4,5,6进行运算其结果也是1对77-22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5-16 8f 4 f 2 f 1运用枚举归纳法，建立了这样一个猜想：从任意一个大于2的自然数出发，反复进行(1)、(2)两种运算，最后必定得到1。这个猜想后来被多次检验，发现对7000亿以下的数都是正确的，但是否对大于2的一切自然数都是正确，至今还不得而知。2014-5-14 66a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院数学中的黑洞美国宾夕法尼大学数学教授米歇尔埃克写了不少“数学黑洞”的文章,其中最简单的一个是123黑洞。在古希腊神话中，科林斯国王西西佛斯受到天谴，天神罚他把一块巨 石推倒一座山上，但无论他怎样努力，这块石头总是在快要到达山顶之 前不可避免地滚下来，于是他只能重新在推，就这样没完没了，永无休 lEo在数学中，同样的事情也可能发生。开始我们可以取任何一数字串，位数不限，例如948856371勤黑直接着是数一数其中的偶数个数，奇数个数以及总数的数字个数，把它们 写成一个三数组。对上例来说，便是4,5,9,并略去其中的逗号，浓缩 地记为459对上述三数组重复上述步骤，就得到123。一旦得到了 123,以后永 远都是它，再也摆脱不掉了，所以对数字“宇宙”来说，123就是一个真 正的黑洞。不管什么样的数字，是否最后都会跌到123呢？让我们再拿一 个庞大的数字串来试试，例如，122333444455555666666777777788888888999999999这个数字串的偶数个数、奇数个数以及全部数字个数分别是20,25,45o写成202545,在重复上述过程得到426,在重复得到303,在 重复最后就得到123。2014-5-1467a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e英语中的正直数勤黑直1947年，悉尼.克拉伊兹发表了一篇奇妙论文幸 运的语言中发现一种独特的映射，揭露了英语单词 的极限问题，他的发现如下：用英语书写任意一个数词，数一下它的字母个数,得到一个自然数，称为原先的数词在这种特殊映射下 的像。然后再把该数换为与之等价的英语数词，再重 新数一下其字母个数，从而又能得到一个新的数 词反复执行这两类操作（英语单词变为自然数，自然数变为英语单词）的结果，最后一定会收敛于4,因此，4是数列的“极限”。2014-5-1468a n g N h。u T e a。h e r s。二 e g e幼构出附见冬院例如，先任意写出一个英语单词Twenty-three,数一 下它的字母有11个，以表示此映射，于是我们得到(Twenty-three)=11与11等价的英语单词是eleven用表示此种映射，则(11)=eleven显然，不是的逆映射。反复执行这两类操作的情况如下：eleven 一 6 一six 一 3 一three一 5 一 five 一4 一 four