论文部分内容阅读
【摘要】 自中国数学会于1980年恢复全国高中数学联赛后,1984年又恢复了全国初中数学联合竞赛. 之后全国各省市、各级别大大小小的数学竞赛风靡校园. 虽然赛事频繁、赛题万千,但无论是杯赛、联赛还是奥赛,其命题指导思想都相同,都离不开考查学生从事数学学习与研究必备的各种能力和方法,顺应新课标的要求——让不同的人在数学上得到不同的发展.
【关键词】 奥赛 思维 规律 方法 效率
随着社会的发展、时代的进步,为选拔数学尖子,各种数学竞赛风靡校园.
虽然赛事频繁、赛题万千,但无论是杯赛、联赛还是奥赛,其命题指导思想都相同,都离不开考查学生从事数学研究必备的各种能力和方法. 笔者在辅导中发现许多赛题,表面毫不相干,可解题思想、策略甚至连思维过程和方法都完全相同,把握这些题目的相通点,有利于学生举一反三,触类旁通,能大大提高辅导效率. 现举几例与同行商讨.
一、同为45°,一题内折,一题外翻
例1 如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,BC > AD,∠D = ∠C = 90°,BC = CD = 12,∠ABE = 45°,若AE = 10,则CE的长为 .
例2 如图2,△ABC中,∠BAC = 45°,AD⊥BC于D,BD = 2,CD = 3,则△ABC的面积为.
例1是2004年全国初中数学竞赛试题,例2是湘南区1993年初二竞赛试题. 表面看来,这两道题没什么联系,可作了辅助线后这两题的图形是完全一样的. 例1通过作BF⊥DA于F得四边形BCDF为正方形,由∠ABE = 45°知△ABF、△EBC分别沿AB,EB向内翻折后点C,F重合于G,故AE = CE + AF. 再设CE为x,得AF = 10 - x,DE = 12 - x,AD = 12 - (10 - x) = x + 2. 在Rt△ADE中,由勾股定理,解得x = 4或x = 6,经检验都符合题意. 例2则通过将△ABD、△ACD分别沿AB,AC向外翻折得正方形AEFG,设AD为x,则BF = x - 2,CF = x - 3,再用勾股定理求得x = 6(x = -1不符题意),从而求得S△ABC = 15,方法与例1如出一辙.
二、同在变化,一题是草边被吃边长,一题是水边被抽边涌
例3 羊城菜牛公司利用草场放牧菜牛代替圈养,公司有两处草场,甲草场面积3公顷,乙草场面积4公顷,草长得一样高一样密,生长速度也相同,如果甲草场可供90头牛吃36天,乙草场可供160头牛吃24天(草刚好吃完),那么两处草场合起来可供250头牛吃天.(1999年五羊杯数学竞赛初二试题)
解 设每公顷草原有草数为a,每公顷每天长草数为b,每头牛每天吃草数为c,两处草场合起来可供250头牛吃x天,依题意可得:
例4 江堤边一洼地发生了管涌,江水不断地涌出,假定每分钟涌出的水量相等,如果用两台抽水机抽水,40分钟可抽完;如果用4台抽水机抽水,16分钟可抽完,如果要在10分钟内抽完水,那么至少要抽水机 台. (1999年全国初中数学竞赛试题)
解 设抽水前已有水量为a,每分钟涌水量为b,每台抽水机每分钟抽水量为c,至少需x台抽水机,依题意可得:
例3与例4题目表面似不相干,可解题的策略(设参数)及所列方程却惊人的相似,都是考查学生理解应用题及列方程的能力.
三、同是应用韦达定理,一题是顺用,一题是逆用
例5 实数s,t分别满足19s2 + 99s + 1 = 0,t2 + 99t + 19 = 0,并且st ≠ 1,求 的值.(1
例5是构造方程后再利用韦达定理;例6是利用韦达定理来构造方程,一正一反堪称用韦达定理解决赛题的典范.
四、同是利用中点,一题是已知角相等求证线段相等,一题是已知线段相等求证角相等
例7 如图3,以△ABC的AB,AC为斜边向外作Rt△ABD和Rt△ACE,∠ADB = ∠AEC = 90°,且使∠ABD = ∠ACE,M是BC中点,求证:DM = EM.(1998年“祖冲之杯”邀请赛试题)
分析 由中点和直角三角形可联想到构造中位线和斜边上的中线.
证明 分别取两三角形斜边AB,AC的中点F,G,连接FD,FM,GM,GE,则DF = GM = AB .
例8 如图4,△ABC中,D为AB的中点,分别延长CA,CB到E,F,使DE = DF,过E,F分别作CA,CB的垂线相交于P,求证:∠PAE = ∠PBF. (2003年全国初中数学联赛第二试(B)试题)
分析 与上题一样有中点和直角三角形,自然想到构造中位线和斜边上的中线.
证明 分别取AP,BP的中点M,N,连接ME,MD,DN,NF,则ME =PA,ND =PA,
例7是已知∠ABD = ∠ACE(角相等),求证DM = EM(线段相等);例8是已知DE = DF(线段相等),求证∠PAE = ∠PBF(角相等).表面上两题互不相干,图形也相差甚远,但解题策略、构造方法却如出一辙,作出辅助线后两题图形又惊人的相似,这两题都是中点在竞赛中巧妙运用的经典之作.
本文所例举的四组赛题,题面上或毫不相干,或貌似神离,或阴阳相斥,但每组题的命题思想、解题策略,甚至连思维过程和方法都完全相同. 通过对比训练,让学生发现并掌握一些奥赛试题的命题思想、解题规律,既有利于学生举一反三,触类旁通,也有助于提高学生学习数学的能力,避免了传统竞赛辅导的题海战术,轻而易举地实现了思维训练的目的,大大提高了辅导效率.
【参考文献】
1. 南秀全. 初中数学奥林匹克竞赛全真试题(全国联赛卷).武汉:湖北教育出版社,2003(6)
2. 徐流,吴江媛,田一鹏,杨宝新. 国际奥林匹克竞赛精彩试题汇编.北京:奥林匹克出版社, 2001(1)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
【关键词】 奥赛 思维 规律 方法 效率
随着社会的发展、时代的进步,为选拔数学尖子,各种数学竞赛风靡校园.
虽然赛事频繁、赛题万千,但无论是杯赛、联赛还是奥赛,其命题指导思想都相同,都离不开考查学生从事数学研究必备的各种能力和方法. 笔者在辅导中发现许多赛题,表面毫不相干,可解题思想、策略甚至连思维过程和方法都完全相同,把握这些题目的相通点,有利于学生举一反三,触类旁通,能大大提高辅导效率. 现举几例与同行商讨.
一、同为45°,一题内折,一题外翻
例1 如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,BC > AD,∠D = ∠C = 90°,BC = CD = 12,∠ABE = 45°,若AE = 10,则CE的长为 .
例2 如图2,△ABC中,∠BAC = 45°,AD⊥BC于D,BD = 2,CD = 3,则△ABC的面积为.
例1是2004年全国初中数学竞赛试题,例2是湘南区1993年初二竞赛试题. 表面看来,这两道题没什么联系,可作了辅助线后这两题的图形是完全一样的. 例1通过作BF⊥DA于F得四边形BCDF为正方形,由∠ABE = 45°知△ABF、△EBC分别沿AB,EB向内翻折后点C,F重合于G,故AE = CE + AF. 再设CE为x,得AF = 10 - x,DE = 12 - x,AD = 12 - (10 - x) = x + 2. 在Rt△ADE中,由勾股定理,解得x = 4或x = 6,经检验都符合题意. 例2则通过将△ABD、△ACD分别沿AB,AC向外翻折得正方形AEFG,设AD为x,则BF = x - 2,CF = x - 3,再用勾股定理求得x = 6(x = -1不符题意),从而求得S△ABC = 15,方法与例1如出一辙.
二、同在变化,一题是草边被吃边长,一题是水边被抽边涌
例3 羊城菜牛公司利用草场放牧菜牛代替圈养,公司有两处草场,甲草场面积3公顷,乙草场面积4公顷,草长得一样高一样密,生长速度也相同,如果甲草场可供90头牛吃36天,乙草场可供160头牛吃24天(草刚好吃完),那么两处草场合起来可供250头牛吃天.(1999年五羊杯数学竞赛初二试题)
解 设每公顷草原有草数为a,每公顷每天长草数为b,每头牛每天吃草数为c,两处草场合起来可供250头牛吃x天,依题意可得:
例4 江堤边一洼地发生了管涌,江水不断地涌出,假定每分钟涌出的水量相等,如果用两台抽水机抽水,40分钟可抽完;如果用4台抽水机抽水,16分钟可抽完,如果要在10分钟内抽完水,那么至少要抽水机 台. (1999年全国初中数学竞赛试题)
解 设抽水前已有水量为a,每分钟涌水量为b,每台抽水机每分钟抽水量为c,至少需x台抽水机,依题意可得:
例3与例4题目表面似不相干,可解题的策略(设参数)及所列方程却惊人的相似,都是考查学生理解应用题及列方程的能力.
三、同是应用韦达定理,一题是顺用,一题是逆用
例5 实数s,t分别满足19s2 + 99s + 1 = 0,t2 + 99t + 19 = 0,并且st ≠ 1,求 的值.(1
例5是构造方程后再利用韦达定理;例6是利用韦达定理来构造方程,一正一反堪称用韦达定理解决赛题的典范.
四、同是利用中点,一题是已知角相等求证线段相等,一题是已知线段相等求证角相等
例7 如图3,以△ABC的AB,AC为斜边向外作Rt△ABD和Rt△ACE,∠ADB = ∠AEC = 90°,且使∠ABD = ∠ACE,M是BC中点,求证:DM = EM.(1998年“祖冲之杯”邀请赛试题)
分析 由中点和直角三角形可联想到构造中位线和斜边上的中线.
证明 分别取两三角形斜边AB,AC的中点F,G,连接FD,FM,GM,GE,则DF = GM = AB .
例8 如图4,△ABC中,D为AB的中点,分别延长CA,CB到E,F,使DE = DF,过E,F分别作CA,CB的垂线相交于P,求证:∠PAE = ∠PBF. (2003年全国初中数学联赛第二试(B)试题)
分析 与上题一样有中点和直角三角形,自然想到构造中位线和斜边上的中线.
证明 分别取AP,BP的中点M,N,连接ME,MD,DN,NF,则ME =PA,ND =PA,
例7是已知∠ABD = ∠ACE(角相等),求证DM = EM(线段相等);例8是已知DE = DF(线段相等),求证∠PAE = ∠PBF(角相等).表面上两题互不相干,图形也相差甚远,但解题策略、构造方法却如出一辙,作出辅助线后两题图形又惊人的相似,这两题都是中点在竞赛中巧妙运用的经典之作.
本文所例举的四组赛题,题面上或毫不相干,或貌似神离,或阴阳相斥,但每组题的命题思想、解题策略,甚至连思维过程和方法都完全相同. 通过对比训练,让学生发现并掌握一些奥赛试题的命题思想、解题规律,既有利于学生举一反三,触类旁通,也有助于提高学生学习数学的能力,避免了传统竞赛辅导的题海战术,轻而易举地实现了思维训练的目的,大大提高了辅导效率.
【参考文献】
1. 南秀全. 初中数学奥林匹克竞赛全真试题(全国联赛卷).武汉:湖北教育出版社,2003(6)
2. 徐流,吴江媛,田一鹏,杨宝新. 国际奥林匹克竞赛精彩试题汇编.北京:奥林匹克出版社, 2001(1)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”