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動手學(xué)數(shù)學(xué)討論與解答(31—35)

2009-03-10 15:38:28      下載試卷

  31.推銷員的旅程問題

  這類問題非常值得討論,因為它們與實際生活密切相關(guān).雖說問題本身很簡明,但令人困惑的是,至今沒有得出任何解析解.

  李文黛的最短路徑為91英里,她的行程如下所示:

  如果把漢尼頓列入行程中,則最短行程為:艾克塞特→歐卡漢頓→克雷頓→提文頓→卡林頓→漢尼頓→艾克茅茲→艾克塞特,總里程數(shù)為100英里.

  因為最短行程的各路線彼此不相交錯,故其行程為一簡單封閉曲線,所以不論以哪一個城鎮(zhèn)作為起點及終點,其里程數(shù)均相等.但是如果起點和終點可以在不同的城鎮(zhèn),那么只要將整個行程顛倒過來(依原行程反向而行),以艾克塞特為起點,歐卡漢頓為終點,則可節(jié)省23英里的路程.

 

  找到走完“十巖”的最短路徑是相當有趣的問題.作者相信上圖所示的路徑為最短路徑,但讀者也可提出反駁(注意:高度的變化、橫越河流與地勢的差異都是健行者考慮的因素).最短的路徑為16.6英里.

  在尋找最短路徑時,需要了解如果從AB的路徑由AB兩點的直線改為經(jīng)過中間點P,可能會使路程增加.如果∠APB不比180°小很多,則幾乎可以忽略增加的路程;但當∠APB為銳角時,則路程將會顯著增加.參考上列的路線圖,并比較由克蘭密爾池經(jīng)荒野巖到懸石巖,以及由毛皮巖經(jīng)野兔巖到布雷克巖這兩小段路徑因為經(jīng)過中間點而增加的里程.

 

  33.尋找寶藏

  將坐標變換與尋寶圖結(jié)合,使這個數(shù)學(xué)問題變得更加有趣了.在解決了幾個問題之后,你可以試著自己設(shè)計藏寶圖與線索.

  此題的寶藏位在(7,3),每一條線索所指示的地點為:

  (1)(13) (2)(4,3) (3)(4,7) (4)(67)

  (5)(8,5) (6)(5,8) (7)(11,7)(8)(73)

 

  34.平行線的限制

  此題并不需要使用三角學(xué)的知識去計算三角形的大。

  先在直線l上任取一點A點,然后用描圖紙和一個量角器將3條平行線l、m、n自定點A逆時針旋轉(zhuǎn)60°,而得出l'、m'、n'這3條平行線(1)

  這個旋轉(zhuǎn)將自動地映射三角形的AC邊,而作出AB邊的圖(參見第69頁的圖形).換言之,C映成B,所以經(jīng)過C點的直線n將映成經(jīng)過B點的直線,所以B點為直線n'與m的交點.在找到AB邊之后,很容易完成等邊三角形ABC.以A點為中心,依順時針方向旋轉(zhuǎn)60°,則可找出C點就是直線m'與n的交點.

  要作出頂點分別落在平行四邊形的4條邊上的正方形也可以利用旋轉(zhuǎn)來處理.這個問題可以利用90°旋轉(zhuǎn)來解.

 

 

  在圖2中的平行四邊形PQRS內(nèi)有一個正方形ABCD,圖3顯示出PQRS對其中心旋轉(zhuǎn)90°后的情形.這時正方形的4個頂點可由下列直線的交集清楚地定義出來:

  APQSP',BQRPQ

  CRSQR',DSPRS

  使用描圖紙來輔助PQRS'的繪圖,可直接作出正方形ABCD的圖形.

  4顯示出正方形的兩個頂點落在平行四邊形之外的情形,這個問題是要你找出頂點落在兩對相交的平行線上的正方形.

  35.盒子游戲

  許多孩子都很喜歡玩這個游戲,教師們不妨把它作為指派給學(xué)生的第一份研究作業(yè).“假設(shè)…,會怎么樣?”這類問題對孩子而言應(yīng)不至于太困難,他們可以借此課題做一些簡單的分析練習(xí).

來源:奧數(shù)網(wǎng)整理

  

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