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有一天,王兰到同学李飞家做客,两人交流起今年暑假中的活动.
王兰一心想考考李飞:“今年暑假,我参加了科技夏令营活动,时间是一个星期,这7天的日期数之和是84,你知道我是几号出去的吗?”李飞不甘示弱,也抛出了自己的问题:“今年暑假,我到姥姥家住了7天,日期数之和再加上月份(7月)数也是84,你知道我是几月几号回家的吗?”
他们发现各自的问题都与日历有关,于是就饶有兴致地探索起日历中数字之间的秘密.
他们先观察了下面的日历表(如图1和图2):
经过仔细探究,他们发现了其中的一些规律,并将它们总结出来:
1. 横着看:①相邻两个数均相差1;② 相邻3个数之和是中间数的3倍;③ 日历上同一行的日期在同一个星期内.
2. 竖着看:①相邻两个数均相差7;② 相邻3个数之和也是中间数的3倍;③ 日历上同一列的日期的星期都相同.
3. 从对角看:①从左上角往右下角,相邻两个数均相差8;② 从左下角往右上角,相邻两个数均相差6;③ 用正方形框出的4个数(2×2)对角的两个数之和相等.
4. 从正方形任意框出9个数(3×3)看:①9个数之和为中间数的9倍;② 对角线上的3个数之和是中间数的3倍;③ 对角线上方斜向上的两个数与右下角的一个数之和、对角线下方斜向上的两个数与左上角的一个数之和也都是中间数的3倍.
他们发现,上述的秘密,有些一目了然,有些经过简单的推理即可得到.如对于正方形任意9个数(3×3)所组成的方框,如设中间的数为x,则方框中9个数可以分别表示为x-8,x-7,x-6,x-1,x,x+1,x+6,x+7,x+8(如图3).将它们求和,得:(x-8)+(x-7)+(x-6)+(x-1)+x+(x+1)+(x+6)+(x+7)+(x+8)=9x.
有了这些规律,王兰和李飞借助于设未知数,建立方程解决了对方提出的问题:王兰是9号出去的,李飞是7月14日回家的(解答过程略,请读者自己试一试).
听到他们的讨论,李飞的母亲(数学教师)高兴地点点头,向他们提出了一个问题:我和李飞的爸爸都出生在12月份,我们的生日不是同一天,但都是星期五,且李飞的爸爸比我出生早,两人出生日期之和是22,你们知道我的出生日期吗?
王兰与李飞讨论了起来:因为12月份有31天,所以他们最多相差28天.又因为他们出生日期都是星期五,所以出生日期相差7的整数倍,即出生日期可能相差7、14、21、28天.
(1) 若他们相差7天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+7,应有x+(x+7)=22,解得x=■,不符合题意,舍去;(2) 若他们相差14天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+14,应有x+(x+14)=22,解得x=4,符合题意,所以x+14=18;(3) 若他们相差21天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+21,应有x+(x+21)=22,解得x=■,不符合题意,舍去;(4) 若他们相差28天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+28,应有x+(x+28)=22,解得x=-3,不符合题意,舍去.所以妈妈的出生日期是18号.
李飞的妈妈高兴地表扬了他们,并告诉他们,日历本身就是用数学方法编写的,包含了很多数学奥秘,希望他们继续去探索,同时提醒他们注意,应用上述规律解决问题时要检验解的合理性.
王兰一心想考考李飞:“今年暑假,我参加了科技夏令营活动,时间是一个星期,这7天的日期数之和是84,你知道我是几号出去的吗?”李飞不甘示弱,也抛出了自己的问题:“今年暑假,我到姥姥家住了7天,日期数之和再加上月份(7月)数也是84,你知道我是几月几号回家的吗?”
他们发现各自的问题都与日历有关,于是就饶有兴致地探索起日历中数字之间的秘密.
他们先观察了下面的日历表(如图1和图2):
经过仔细探究,他们发现了其中的一些规律,并将它们总结出来:
1. 横着看:①相邻两个数均相差1;② 相邻3个数之和是中间数的3倍;③ 日历上同一行的日期在同一个星期内.
2. 竖着看:①相邻两个数均相差7;② 相邻3个数之和也是中间数的3倍;③ 日历上同一列的日期的星期都相同.
3. 从对角看:①从左上角往右下角,相邻两个数均相差8;② 从左下角往右上角,相邻两个数均相差6;③ 用正方形框出的4个数(2×2)对角的两个数之和相等.
4. 从正方形任意框出9个数(3×3)看:①9个数之和为中间数的9倍;② 对角线上的3个数之和是中间数的3倍;③ 对角线上方斜向上的两个数与右下角的一个数之和、对角线下方斜向上的两个数与左上角的一个数之和也都是中间数的3倍.
他们发现,上述的秘密,有些一目了然,有些经过简单的推理即可得到.如对于正方形任意9个数(3×3)所组成的方框,如设中间的数为x,则方框中9个数可以分别表示为x-8,x-7,x-6,x-1,x,x+1,x+6,x+7,x+8(如图3).将它们求和,得:(x-8)+(x-7)+(x-6)+(x-1)+x+(x+1)+(x+6)+(x+7)+(x+8)=9x.
有了这些规律,王兰和李飞借助于设未知数,建立方程解决了对方提出的问题:王兰是9号出去的,李飞是7月14日回家的(解答过程略,请读者自己试一试).
听到他们的讨论,李飞的母亲(数学教师)高兴地点点头,向他们提出了一个问题:我和李飞的爸爸都出生在12月份,我们的生日不是同一天,但都是星期五,且李飞的爸爸比我出生早,两人出生日期之和是22,你们知道我的出生日期吗?
王兰与李飞讨论了起来:因为12月份有31天,所以他们最多相差28天.又因为他们出生日期都是星期五,所以出生日期相差7的整数倍,即出生日期可能相差7、14、21、28天.
(1) 若他们相差7天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+7,应有x+(x+7)=22,解得x=■,不符合题意,舍去;(2) 若他们相差14天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+14,应有x+(x+14)=22,解得x=4,符合题意,所以x+14=18;(3) 若他们相差21天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+21,应有x+(x+21)=22,解得x=■,不符合题意,舍去;(4) 若他们相差28天,设妈妈出生日期为x,则爸爸出生日期为x+28,应有x+(x+28)=22,解得x=-3,不符合题意,舍去.所以妈妈的出生日期是18号.
李飞的妈妈高兴地表扬了他们,并告诉他们,日历本身就是用数学方法编写的,包含了很多数学奥秘,希望他们继续去探索,同时提醒他们注意,应用上述规律解决问题时要检验解的合理性.