【精品】数学丢番图问题
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丢番图的年龄–初一学生如何学会用方程解
决问题
对于初一新生,从用数学的思维方式解决问题转到用方程的思维方式解决
问题是很关键一步,成年人都知道方程的解题方法比数学简单,但对于孩子这种解题观念的转变却不容易。下面用一个相对复杂的习题总结一下解
题套路,习题选自北师大版《数学》七年级上册P196页8题:
古代希腊数学家丢番图(公元3-4世纪)的墓碑上记载着:“他生
命的1/6是幸福的童年;再活了他生命的1/12,两颊长起了细细
的胡须;又度过了一生的1/7,他结婚了;再过5年,他有了儿子,
感到很幸福;可是儿子只活了他全部年龄的一半;儿子死后,他在
极度痛苦中度过了4年,与世长辞了。”
1、他结婚时的年龄是多少?
2、他去世时的年龄是多少?
首先,要扭转孩子一上来就用数学的方法去思考的习惯,就这个题来说,
不需要去想5年相当于数学家生命的几分之几、4年相当于数学家生命的几分之几,这是数学的思考方式;而是不管那么多,先按照用方程解决问题的套路,确定一个合理的变量x:
用方程解决问题的第一步:设未知量 x 。
对于初一数学而言,设那个量为 x 也一般不会绕弯:
一般情况下,题中问什么,就设什么为 x 就好。
对于本题,则设数学家去世时的年龄为 x 。接下来:
用方程解决问题的第二步:找等量关系,列出含有未知量 x 的方
程式。
这一步是解方程应用题的关键,对大多孩子而言也是难点,这里的技巧是:
把题中给出的条件先用数学语言表示出来,再思考其中的等量关
系。
这样一个过程可以帮助学生理清思路,降低难度。比如本题,可让孩子将每一条件用数学语言翻译一遍:既然已经设了数学家的生命为 x ,那么,针对题中每句话的数学语言描述就是:
题中的自然语言翻译成数学语言他生命的1/6是幸福
的童年
童年时代=1/6x
再活了他生命的
1/12,两颊长起了细细的胡须活到长胡须=童年+1/12x=1/6x+1/12x
又度过了一生的1/7,他结婚了同样道理,数学家活到结婚=1/6x+1/12x+1/7x
再过5年,他有了儿子同理,活到他有儿子=1/6x+1/12x+1/7x+5
可是儿子只活了他全部年龄的一半活到他儿子死=
1/6x+1/12x+1/7x+5+1/2x
儿子死后,他在极度痛苦中度过了4年,与世长辞了活到他自己死=
1/6x+1/12x+1/7x+5+1/2x+4
分析至此,一般孩子都能悟到实际上上式右边的
1/6x+1/12x+1/7x+5+1/2x+4
就是数学家从生到死的年龄,也就是我们设的那个未知量 x ,于是也就自然而然地找到了等量方程:
1/6x+1/12x+1/7x+5+1/2x+4 = x
那么剩下的事情就简单了:
用方程解决问题的第三步:解方程。
解方程也是有现成的套路的,用方程解决问题简单就简单在:你只需要按既定套路按部就班地去思考,而不必像用数学方法解题那样,需要想清楚全部的数学逻辑和数量关系。再回顾一下解方程的套路:
解方程的方法是:
(1)有分母去分母;
(2)有括号去括号;
(3)分母、括号都去完后,合并同类项;
(4)将未知数的系数化 1 ,求出 x 的具体值。
本题没有括号问题,只需要去分母。具体做法可以灵活些,比如,先等式两边同乘以12,化为:
2x+x+12/7x+60+6x+48 = 12x 简单整理:
12/7x+108 = 3x 两边同乘以 7 :
12x+756 = 21x 合并同类项:
9x = 756 未知数系统化 1 :
x = 84
想一想,我们设的是什么为 x ?对,设的是数学家的年龄为 x ,那么现在它出来了;再回头看看,题中除此之外还要求什么?对,还要求他结婚时的年龄呢!我都差点忘了(这可是大忌哦)!
回过头看表中第 4 行:
数学家结婚时的年龄 = 1/6x+1/12x+1/7x
将 x 代入这个式子:
数学家结婚时的年龄 = 1/6x+1/12x+1/7x = 14+7+12 = 33
我们终于把要求的都求完了,最后一步,别忘记写答啊!所谓应用题,就是用自然语言向我们提出问题,而我们将其转换为数学语言去解决它,所以,最后,你还应该将求得的答案转换为自然的语言回应之,是吧?
用方程解决问题的第四步:作答。
1、数学家丢番图结婚时的年龄是33岁
2、他去世时的年龄是84岁