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數學分析規律的步驟
數學分析規律的步驟
更新时间:2025-03-13 15:49:44

波利亞在《怎樣解題》這本書中說,我們在尋找解題方法時,可以試試在題目上做些變化,比如類比特殊化普遍化分解和重組等。

我們就來說說,怎麼用分解和重組的方法來解題。

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)1

例題:甲乙丙丁四車同時在一條路上行駛,甲車12點追上丙車,14點與丁相遇,16點與乙相遇,乙車17點與丙相遇,18點追上丁。問:丙和丁幾點幾分相遇?

這是一道行程問題,但是常規題目裡該有的的路程、速度和時間,這道題裡都沒有,條件卻很多。如果我們上來就設個x、y,悶着頭開始計算,很容易失去方向。我們應該從分解條件開始。

這張草圖裡能看出一些最基本的信息:甲、丙兩車同方向行駛,甲車比丙車快;而乙、丁兩車向另一個方向行駛,乙車比丁車快。

但也僅此而已。題目裡大量關于時間的條件,都還沒用上。

要用上這些信息,一種好方法是用自己的語言重新叙述,隻要其中的幹貨。比如,具體的時間點沒什麼用,應該把它們換成時間段。這樣,甲12點追上丙,14點遇見丁就可以理解成:甲追上丙後,再過2個小時和丁相遇。

題目沒有告訴我們這四輛車是幾點,從什麼位置出發的。我們可以把12點當作各車出發的時間,此時甲車和丙車正好在同一個地點,對面開來乙車和丁車,乙車的位置要遠一些:

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)2

甲14點與丁相遇,此時甲、丁各開了2個小時:

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)3

再過2個小時,甲與乙相遇,此時甲、乙各開了4個小時,那麼甲開的距離應等于與丁相遇時的兩倍。

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)4

同樣的,乙車17點與丙車相遇,各開了五個小時:

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)5

乙車18點追上丁車,各開了6個小時:

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)6

然後,我們把分解了的信息組合起來, 畫一張更加精準的圖。這張圖不需要百分之百的精确,但至少不能犯一些會導緻誤解的錯誤,像表示甲車行駛了4小時的線段,不能比表示甲車行駛2小時的線段更短:

數學分析規律的步驟(學習用分解和重組的方法解數學題)7

這道行程的應用題,已經變成了一道算線段長度的題目。

現在,我們可以引入符号了。

我們用來表示甲車一小時的行程,也就是紅線的一格,以此類推。甲和丁之間的距離用a來表示,甲和乙之間的距離用b來表示。

我們把上面的條件分别寫成代數式:

2甲+2丁=a

4甲+4乙=b

5丙+5乙=b

6乙-6丁=b-a

要算的是a÷(丙 丁)。

開始計算之前,再快速檢查一下:我們用到了所有的條件了嗎如果用到了,我們就可以更加放心大膽的去算。

計算的結果等于10/3,即15點20分。

分解和組合是一種基本的分析方法。這樣的數學題目,可以多做一些。

介紹其他解題方法的往期文章請看:

類比:《數學題目沒思路?試試回想一道相似的題目》

特殊化:《考慮這道數學題的一個特例》

普遍化:《要做一個小題目,不如先考慮一個“大”題目》

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