由一道中考题联想到的……

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  2008年湖北省襄樊市有一道这样中考题:如图,在锐角∠AOB的内部,画一条射线,可得3个锐角;画2条不同射线,可得6个锐角;画3条不同射线,可得10个锐角;……照此规律,画10条不同射线,可得锐角_个。
  此题在当年中考得分率并不高。其实只要稍加思考,就不难得到其中的规律。按照得到的规律,就是在∠AOB的内部添加n条不同的射线,也可相应得到锐角的个数。现将规律剖析如下:
  在∠AOB的内部画一条射线,加上∠AOB的两边OA,OB,共有三条射线OA,OB,OC.射线OA和射线OB,OC可组成两个不同的角∠AOB,∠AOC;同理射线OB,OC也分别和其余的射线组成两个不同的角。这样一共产生了3×2个角,由于每两条具有公共端点的射线只能组成一个角,故每个角被重复记了一次,实质只有 个角。而在∠AOB的内部画两条射线,则图中共有四条射线,由于每条射线和其余的三条射线都可以组成三个角,因此共产生了4×3个角,由于每个角被重复记了一次,故共有 个角。照此规律,在∠AOB内部画10条射线,则图中共有12条射线,产生 个角;在∠AOB内部画n条射线,图中共有(n+2)条射线,产生 个角。
  這类问题在《人教版》教科书七年级上册《图形认识初步》这章中初次呈现:(第134页第11题)两条直线相交,有一个交点;三条直线相交,最多有多少个交点?四条直线呢?你能发现什么规律吗?而在《人教版》教科书九年级上册《一元二次方程》中则浓墨重彩,出现了6次,分别是:
  第一次:(第25页)问题2,要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场,根据场地和时间等条件,赛程计划安排7天,每天安排4场比赛,比赛组织者应邀请多少个队参赛?
  第二次:(第29页第7题)参加一次聚会的每两人都握了一次手,所有人共握手10次,有多少人参加聚会?
  第三次;(第43页第9题)参加一次商品交易会的每两家公司都签订了一份合同,所有公司共签订了45份合同,共有多少家公司参加商品交易会?
  第四次:(第43页第13题)一个凸多边形共有20条对角线,它是几边形?是否存在有18条对角线的多边形?若存在,它是几边形?如果不存在,说明得出结论的道理。
  第五次:(第48页第6题)参加一次足球联赛的每两队之间都进行两次比赛,共要比赛90场,共有多少个队参加比赛?
  第六次:(第53页第7题)要组织一次篮球联赛,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划安排15场比赛,应邀请多少个球队参加比赛?
  现笔者将以上这些看似毫无联系的问题以表格的形式呈现,从中就可以发现共性和规律。
  从以上表格我们可以清楚的看到这些问题的本质特征:它其实就是高中将要学习的从n个元素中取出2个元素的一个组合,它们有一个通用公式,即 。若老师能把这些问题归为一类来讲解,不仅可以提高学生分析问题,解决问题的能力,而且对以后高中的学习也有很大帮助。
  这类问题在现实中还有很多呈现方式。略举几例:
  ⑴在线段AB上有五个不同的点C,D,E,F,G.则共可产生_条线段。
  ⑵从北京到天津的火车中途还有三个站点,则这5个站点共需设_种不同的票的种类。
  ⑶从0,1,2,3,这四个数中任取两个组成一个两位数,则共可以组成_个不同的两位数。
  数学来源于生活,反过来又服务于生活。只要我们善于观察,勤于总结,处处都有数学的影子,处处都有规律。
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