有序化原则的应用
2021-08-30雷添淇
雷添淇
面对多个元素或多种情况需要分类讨论时,有序思考可以使解题思路清晰且不缺不漏. 现以一道“中小学数学创新应用大赛”试题为例,说明有序化原则在解题中的应用.
例(第8届八年级复赛)定义一:若一个多边形的所有边中,任意一条边向两方无限延长成为一直线时,其他各边都在此直线的同旁,那么这个多边形叫做凸多边形;定义二:若一个多边形中某个顶点与其他顶点的距离相等,则这个多边形叫做等距多边形,这个顶点叫做多边形的等距点. 如图1,在5 × 5的网格中有A,B两点,过点A,B作等距四边形,使得点B为等距点的等距凸四边形有个. (四边形各个顶点均落在格点上)
解析:要数图2中的线段数,需要从左到右数起,首先以A为起点有AB,AC,AD,AE;然后跨过A,以B为起点有BC,BD,BE;接着跨过B,以C为起点有CD,CE;最后是DE. 而将数线段转换为数等距四边形,遵循有序化原则求解即可. 在图1的网格中找到所有潜在格点C,D,E,F,G,H,I,如图3所示. 此题即为:在这七个点中选出两个与A,B组成以B为等距点的等距凸四边形有多少个?
遵循有序性原则,按顺时针方向旋转,依次观察. 含有C:BAC-D,BAC-E,BAC-F(三角形,舍),BAC-G(三角形,舍), BAC-H,BAC-I;跨过C且含有D:BAD-E,BAD-F(三角形,舍),BAD-G(凹四边形,舍),BAD-H(三角形,舍),BAD-I;跨过D且含有E:无(三角形或凹四边形,舍);跨过E,F(A,B,F三点共线)且含有G:BAG-H,BAG-I;跨过G且含有H:BAH-I;跨过H:只剩I点,无四边形. 综上所述,共有9个满足条件的等距凸四边形. 故应填9.
[同类演练]
1. (第6届八年级初赛)方程[x+1+x+99+x+2=2017]共有个解.
2. (第6届七年級初赛)求满足条件[abc=5a+b+c]的所有三元质数数组[(a,b,c)].
答案:1. 2
2. 满足条件的三元质数数组共六个,分别为(2,5,7)(2,7,5)(5,2,7)(7,2,5)(5,7,2)(7,5,2).
(全国中小学数学创新应用大赛组委会供稿)