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数学思想与方法模拟考试题及答案

数学思想与方法模拟考试题及答案
数学思想与方法模拟考试题及答案

模拟题一

一、填空题(每题5分,共25分)

1.算法的有效性是指(如果使用该算法从它的初始数据出发,能够得到这一问题的正确解)。 3.所谓数形结合方法,就是在研究数学问题时,(由数思形、见形思数、数形结合考虑问题)的一种思想方法。

5.古代数学大体可分为两种不同的类型:一种是崇尚逻辑推理,以《几何原本》为代表;一种是长于计算和实际应用,以(《九章算术》)为典范。 7.数学的统一性是客观世界统一性的反映,是数学中各个分支固有的内在联系的体现,它表现为(数学的各个分支相互渗透和相互结合)的趋势。

9.学生理解或掌握数学思想方法的过程一般有三个主要阶段:(潜意识阶段、明朗化阶段、深刻理解阶段)。

二、判断题(每题5分,共25分。在括号里填上是或否)

1.计算机是数学的创造物,又是数学的创造者。 ( 是 ) 2.抽象得到的新概念与表述原来的对象的概念之间一定有种属关系。 ( 否 ) 3.一个数学理论体系内的每一个命题都必须给出证明。 ( 否)

4.贯穿在整个数学发展历史过程中有两个思想,一是公理化思想,一是机械化思想。 ( 是) 5.提出一个问题的猜想是解决这个问题的终结。 (否) 三、简答题(每题10分,共50分)

1.为什么说《几何原本》是一个封闭的演绎体系?

答:①因为在《几何原本》中,除了推导时所需要的逻辑规则外,每个定理的证明所采用的论据均是公设、公理或前面已经证明过的定理,并且引入的概念(除原始概念)也基本上是符合逻辑上对概念下定义的要求,原则上不再依赖其它东西。因此《几何原本》是一个封闭的演绎体系。 ②另外,《几何原本》的理论体系回避任何与社会生产现实生活有关的应用问题,因此对于社会生活的各个领域来说,它也是封闭的。 ③所以,《几何原本》是一个封闭的演绎体系。 2.为什么说最早使用数学模型方法的是中国人?

答:①因为在中国汉代的古算书《九章算术》中就已经系统地使用了数学模型。《九章算术》将246个题目归结为九类,即九种不同的数学模型,分列为九章。②它在每一章中所设置的问题,都是从大量的实际问题中选择具有典型意义的现实原型,然后再通过“术”(即算法)转化成数学模型。其中有些章就是专门探讨某种数学模型的应用,③例如“勾股”、“方程”等章。这在世界数学史上是最早的。因此,我们说最早使用数学模型方法的是中国人。 3.什么是类比猜想?并举一个例子说明。

答:①人们运用类比法,根据一类事物所具有的某种属性,得出与其类似的事物也具有这种属性的一种推测性的判断,即猜想,这种思想方法称为类比猜想。

②例如,分式与分数非常相似,只不过是用字母替代数而已。因此,我们可以猜想,分式与分数在定义、基本性质、约分、通分、四则运算等方面都是对应相似的。 4.简述表层类比,并用举例说明。

答:①表层类比是根据两个被比较对象的表面形式或结构上的相似所进行的类比。这种类比可靠性较差,结论具有很大的或然性。

②例如,从ac ab c b a +=+)(类比出βαβα

sin sin )sin(+=+是错误的,而类比出

n n n n n n n b a b a ∞

→∞

→∞

→+=+lim lim )(lim

在数列极限存在的条件下是正确的。

③又如,由三角形内角平分线性质,类比得到三角形外角平分线性质,就是一种结构上的类比。 5.数学思想方法教学为什么要遵循循序渐进原则?试举例说明。

答:①数学思想方法的形成难于知识的理解和一般技能的掌握,它需要学生深入理解事物之间的本质联系。②学生对每种数学思想方法的认识都是在反复理解和运用中形成的,是从个别到一般,从具体到抽象,从感性到理性,从低级到高级的沿着螺旋式方向上升的。③例如,学生理解数形结合方法可从小学的画示意图找数量关系着手孕育;在学习数轴时,要求学生会借助数轴来表示相反数、绝对值、比较有理数的大小等。 模拟题二

一、填空题(每题3分,共30分)

1.在数学中建立公理体系最早的是几何学,而这方面的代表著作是古希腊欧几里得的(《几何原本》)。

2.随机现象的特点是(在一定条件下,可能发生某种结果,也可能不发生某种结果)。 3.演绎法与(归纳法)被认为是理性思维中两种最重要的推理方法。

4.在化归过程中应遵循的原则是(简单化原则、熟悉化原则、和谐化原则)是联系数学知识与数学能力的纽带,是数学科学的灵魂,它对发展学生的数学能力,提高学生的思维品质都具有十分重要的作用。

6.三段论是演绎推理的主要形式,它由(大前提、小前提、结论)三部分组成。

7.传统数学教学只注重(形式化数学知识)的传授, 而忽略对知识发生过程中(数学思想方法)的挖掘。

8.特殊化方法是指在研究问题中,(从对象的一个给定集合出发,进而考虑某个包含于该集合的较小集合)的思想方法。

9.分类方法的原则是(不重复、无遗漏、标准同一、按层次逐步划分)。 10.数学模型可以分为三类:(概念型、方法型、结构型)。 二、判断题(每题2分,共10分。在括号里填上是或否)

1.数学模型方法在生物学、经济学、军事学等领域没应用。 (否) 2.在解决数学问题时,往往需要综合运用多种数学思想方法才能取得效果。 (是) 3.如果某一类问题存在算法,并且构造出这个算法,就一定能求出该问题的精确解。(否) 4.分类可使知识条理化、系统化。 (是) 5.在建立数学模型的过程中,不必经过数学抽象这一环节。 (否) 三、简答题(每题6分,共30分) 1.我国数学教育存在哪些问题?

答:①数学教学重结果,轻过程;重解题训练,轻智力、情感开发;不重视创新能力培养,虽然学生考试分数高,但是学习能力低下;②重模仿,轻探索,学习缺少主动性,缺乏判断力和独立思考能力;③学生学业负担过重。原因是课堂教学效益不高,教学围绕升学考试指挥棒转,不断重复训练各种题型和模拟考试,不少教师心存以量求质的想法,造成学生学业负担过重。 2.《几何原本》贯彻哪两条逻辑要求?

答:《几何原本》贯彻了两条逻辑要求。①第一,公理必须是明显的,因而是无需加以证明的,其是否真实应受推出的结果的检验,但它仍是不加证明而采用的命题;初始概念必须是直接可以理解的,因而无需加以定义。②第二,由公理证明定理时,必须遵守逻辑规律与逻辑规则;同样,通过初始概念以直接或间接方式对派生概念下定义时,必须遵守下定义的逻辑规则。 3.简述数学抽象的特征。

答:数学抽象有以下特征:①数学抽象具有无物质性;②数学抽象具有层次性;③数学抽象过程要凭借分析或直觉;④数学的抽象不仅有概念抽象还有方法抽象 4.什么是算法的有限性特点?试举一个不符合算法有限性特点的例子。 答:①算法得有限性是指一个算法必须在有限步之内终止。 ②例如,对初始数据20和3,计算过程为

无论怎样延续这个过程都不能结束,同时也不会出现中断。如果在某一处中断过程,我们只能得到一个近似的、不准确的结果。而且如果在某一步中断计算过程已经不是执行原来的算法。可见,十进小数除法对于20和3这组数不符合算法的“有限性”特点。

5.简述将“化隐为显”列为数学思想方法教学的一条原则的理由。

答:①由于数学思想方法往往隐含在知识的背后,知识教学虽然蕴含着思想方法,但是如果不是有意识地把数学思想方法作为教学对象,在数学学习时,学生常常只注意到处于表层的数学知识,而注意不到处于深层的思想方法。②因此,进行数学思想方法教学时必须以数学知识为载体,把隐藏在知识背后的思想方法显示出来,使之明朗化,才能通过知识教学过程达到思想方法教学之目的。

四、解答题(每题15分,共30分)

1.(1)什么是类比推理?(2)写出类比推理的表示形式。(3)怎样才能增加由类比得出的结论的可靠性? 答:

①类比推理是指,由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也具有这种属性的一种推理方法。

②类比推理的表示形式为: A 具有性质;

及,,,d a a a n 21 B 具有性质;,,,n

a a a ''' 21 因此,B 也可能具有性质d '。

③尽量满足下列条件可增加类比结论的可靠性: ● A 与B 共同(或相似)的属性尽可能多些;

这些共同(或相似)的属性应是类比对象A 与B 的主要属性; ● 这些共同(或相似)的属性应包括类比对象的不同方面,并且尽可能是多方面的;

可迁移的属性d 应是和n a a a ,,, 21属于同一类型。

2.一个星级旅馆有150个房间。经过一段时间的经营实践,经理得到数据:如果每间客房定价为

160元,住房率为55%;如果每间客房定价为140元,住房率为65%;如果每间客房定价为120元,住房率为75%;如果每间客房定价为100元,住房率为85%。欲使每天收入提高,问每间住房的定价应是多少?

答:①弄清实际问题加以化简。经分析,为了建立旅馆一天收入的数学模型,可作如下假设: ● 设每间客房的最高定价为160元; ● 根据题中提供的数据,设随着房价的下降,住房率呈线性增长; ● 设旅馆每间客房定价相等。 ②建立数学模型。

根据题意,设y 表示旅馆一天的总收入,x 为与160元相比降低的房价。 由假设②,可得每降低1元房价,住房率增加为

005.020

%

10= 因此一天的总收入为

)005.055.0)(160(150x x y +-= (1)

由于9001

005.055.0≤≤≤+x x ,可知。 于是问题归结为:当900≤≤x 时,求y 的最大值点,即求解 {})005.055.0)(160(150max 90

0x x y x +-=≤≤

(③模型求解。

将(1)左边除以(150×0.005)得

17600502++-=x x y ,

由于常数因子对求最大值没有影响,因此可化为求

,y 的最大值点。利用配方法得

18225)25(2+--=x y ,

易知当x =25时,

y 最大,因此可知最大收入对应的住房定价为

160元-25元=135元 相应的住房率为

0.55+0.005×25=67.5% 最大收入为

150×135×67.5%=13668.75(元) ④检验。

如果每间客房定价为180元,住房率为45%,其相应收入只有12150元。由此可见假设①是合理的。实际上二次函数在[]90

0,之内只有一个极值点。

数思

一、简答题

1、分别简单叙说算术与代数的解题方法基本思想,并且比较它们的区别。

答:算术解题方法的基本思想:首先要围绕所求的数量,收集和整理各种已知的数据,并依据问题的条件列出关于这些具体数据的算式,然后通过四则运算求得算式的结果。

代数解题方法的基本思想是:首先依据问题的条件组成内含已知数和未知数的代数式,并按等量关系列出方程,然后通过对方程进行恒等变换求出未知数的值。

它们的区别在于算术解题参与的量必须是已知的量,而代数解题允许未知的量参与运算;算术方法的关键之处是列算式,而代数方法的关键之处是列方程。

2、比较决定性现象和随机性现象的特点,简单叙说确定数学的局限。

答:人们常常遇到两类截然不同的现象,一类是决定性现象,另一类是随机现象。决定性现象的特点是:在一定的条件下,其结果可以唯一确定。因此决定性现象的条件和结果之间存在着必然的联系,所以事先可以预知结果如何。

随机现象的特点是:在一定的条件下,可能发生某种结果,也可能不发生某种结果。对于这类现象,由于条件和结果之间不存在必然性联系。

在数学学科中,人们常常把研究决定性现象数量规律的那些数学分支称为确定数学。用这些的分支来定量地描述某些决定性现象的运动和变化过程,从而确定结果。但是由于随机现象条件和结果之间不存在必然性联系,因此不能用确定数学来加以定量描述。同时确定数学也无法定量地揭示大量同类随机现象中所蕴涵的规律性。这些是确定数学的局限所在。

二、论述题

1、论述社会科学数学化的主要原因。

答:从整个科学发展趋势来看,社会科学的数学化也是必然的趋势,其主要原因可以归结为有下面四个方面:

第一,社会管理需要精确化的定量依据,这是促使社会科学数学化的最根本的因素。第二,社会科学的各分支逐步走向成熟,社会科学理论体系的发展也需要精确化。第三,随着数学的进一步发展,它出现了一些适合研究社会历史现象的新的数学分支。

第四,电子计算机的发展与应用,使非常复杂社会现象经过量化后可以进行数值处理。2、论述数学的三次危机对数学发展的作用。

答:第一次数学危机促使人们去认识和理解无理数,导致了公理几何与逻辑的产生。第二次数学危机促使人们去深入探讨实数理论,导致了分析基础理论的完善和集合论的产生。

第三次数学危机促使人们研究和分析数学悖论,导致了数理逻辑和一批现代数学的产生。

由此可见,数学危机的解决,往往给数学带来新的内容,新的进展,甚至引起革命性的变革,这也反映出矛盾斗争是事物发展的历史动力这一基本原理。整个数学的发展史就是矛盾斗争的历史,斗争的结果就是数学领域的发展。三、分析题

1、分析《几何原本》思想方法的特点,为什么?

答:(1)封闭的演绎体系

因为在《几何原本》中,除了推导时所需要的逻辑规则外,每个定理的证明所采用的论据均是公设、公理或前面已经证明过的定理,并且引入的概念(除原始概念)也基本上是符合逻辑上

对概念下定义的要求,原则上不再依赖其它东西。因此《几何原本》是一个封闭的演绎体系。

另外,《几何原本》的理论体系回避任何与社会生产现实生活有关的应用问题,因此对于社会生活的各个领域来说,它也是封闭的。所以,《几何原本》是一个封闭的演绎体系。

(2)抽象化的内容:《几何原本》中研究的对象都是抽象的概念和命题,它所探讨的是这些概念和命题之间的逻辑关系,不讨论这些概念和命题与社会生活之间的关系,也不考察这些数学模型所由之产生的现实原型。因此《几何原本》的内容是抽象的。

(3)公理化的方法:《几何原本》的第一篇中开头5个公设和5个公理,是全书其它命题证明的基本前提,接着给出23个定义,然后再逐步引入和证明定理。定理的引入是有序的,在一个定理的证明中,允许采用的论据只有公设和公理与前面已经证明过的定理。以后各篇除了不再给出公设和公理外也都照此办理。这种处理知识体系与表述方法就是公理化方法。

2、分析《九章算术》思想方法的特点,为什么?

答:(1)开放的归纳体系:从《九章算术》的内容可以看出,它是以应用问题解法集成的体例编纂而成的书,因此它是一个与社会实践紧密联系的开放体系。

在《九章算术》中通常是先举出一些问题,从中归纳出某一类问题的一般解法;再把各类算法综合起来,得到解决该领域中各种问题的方法;最后,把解决各领域中问题的数学方法全部综合起来,就得到整个《九章算术》。

另外该书还按解决问题的不同数学方法进行归纳,从这些方法中提炼出数学模型,最后再以数学模型立章写入《九章算术》。因此,《九章算术》是一个开放的归纳体系。

(2)算法化的内容:《九章算术》在每一章内先列举若干个实际问题,并对每个问题都给出答案,然后再给出“术”,作为一类问题的共同解法。因此,内容的算法化是《九章算术》思想方法上的特点之一。

(3)模型化的方法:《九章算术》各章都是先从相应的社会实践中选择具有典型意义的现实原型,并把它们表述成问题,然后通过“术”使其转化为数学模型。当然有的章采取的是由数学模型到原型的过程,即先给出数学模型,然后再举出可以应用的原型。

数学思想与方法作业2

一、简答题

1、叙述抽象的含义及其过程。

答:抽象是指在认识事物的过程中,舍弃那些个别的、偶然的非本质属性,抽取普遍的、必然的本质属性,形成科学概念,从而把握事物的本质和规律的思维过程。人们在思维中对对象的抽象是从对对象的比较和区分开始的。所谓比较,就是在思维中确定对象之间的相同点和不同点;而所谓区分,则是把比较得到的相同点和不同点在思维中固定下来,利用它们把对象分为不同的类。然后再进行舍弃与收括,舍弃是指在思维中不考虑对象的某些性质,收括则是指把对象的我们所需要的性质固定下来,并用词表达出来。这就形成了抽象的概念,同时也就形成了表示这个概念的词,于是完成了一个抽象过程。

2、叙述概括的含义及其过程。

答:概括是指在认识事物属性的过程中,把所研究各部分事物得到的一般的、本质的属性联系起来,整理推广到同类的全体事物,从而形成这类事物的普遍概念的思维过程。

概括通常可分为经验概括和理论概括两种。经验概括是从事实出发,以对个别事物所做的观察陈述为基础,上升为普遍的认识——由对个体特性的认识上升为对个体所属的种的特性的认识。理论概括则是指在经验概括的基础上,由对种的特性的认识上升为对种所属的属的特性的认识,从而达到对客观世界的规律的认识。在数学中经常使用的是理论概括。

一个概括过程包括比较、区分、扩张和分析等几个主要环节。

3、简述公理方法历史发展的各个阶段

答:公理方法经历了具体的公理体系、抽象的公理体系和形式化的公理体系三个阶段。第一个具体的公理体系就是欧几里得的《几何原本》。非欧几何是抽象的公理体系的典型代表。希尔伯特的《几何基础》开创了形式化的公理体系的先河,现代数学的几乎所有理论都是用形式公理体系表述出来的,现代科学也尽量采用形式公理法作为研究和表述手段。

4、简述化归方法并举例说明。

答:所谓“化归”,从字面上看,应可理解为转化和归结的意思。数学方法论中所论及的“化归方法”是指数学家们把待解决或未解决的问题,通过某种转化过程,归结到一类已经能解决或者比较容易解决的问题中去,最终求获原问题之解答的一种手段和方法。例如:要求解四次方程可以令,将原方程化为关于的二次方程这个方程我们会求其解:和,从而得到两个二次方程:和这也是我们会求解的方程,解它们便得到原方程的解:,,, .这里所用的就是化归方法。

二、论述题

1、叙述不完全归纳法的推理形式,并举一个应用不完全归纳法的例子。

答:不完全归纳法的一般推理形式是:

设S= ;

由于具有属性p,具有属性p,……具有属性p,因此推断S类事物中的每一个对象都可能具有属性p。

2、叙述类比推理的形式。如何提高类比的可靠性?

答:类比推理通常可用下列形式来表示:

A具有性质

B具有性质

因此,B也可能具有性质。

其中,分别相同或相似。

欲提高类比的可靠性,应尽量满足条件:

(1)A与B共同(或相似)的属性尽可能地多些;(2)这些共同(或相似)的属性应是类比对象A与B的主要属性;

(3)这些共同(或相似)的属性应包括类比对象的各个不同方面,并且尽可能是多方面的;

(4)可迁移的属性d应该是和属于同一类型。

符合上述条件的类比,其结论的可靠性虽然可以得到提高,但仍不能保证结论一定正确。

3、试比较归纳猜想与类比猜想的异同。

答:归纳猜想与类比猜想的共同点是:他们都是一种猜想,即一种推测性的判断,都是一种合情推理,其结论具有或然性,或者经过逻辑推理证明其为真,或者举出反例予以反驳。

归纳猜想与类比猜想的不同点是:归纳猜想是运用归纳法得到的猜想,是一种由特殊到一般的推理形式,其思维步骤为“特例—归纳—猜测”。类比猜想是运用类比法得到的猜想,是一种由特殊到特殊的推理形式,其思维步骤为“联想—类比—猜测”。

三、设计题

设计运用“猜想”进行数学教学的一个片断。

答:以“认识长方形的对边相等”为内容,设计一个教学片断。

将教学过程设计成四个层次:

让学生说一说:我们周围有哪些长方形物体?学生会举出黑板、桌面、教室的门、课本的封面等例子。

要求学生仔细观察:看一看、想一想,这些长方形的四条边的长短有什么关系?学生经过观察后,会猜想:长方形相对的两条边长度相等。

教师进一步提出问题:同学们敢于大胆猜想的精神值得鼓励!我们怎样才能验证长方形相对的两条边的长短相等呢?这时,学生会想出许多办法,如:用尺量、将图形对折等方法。教师顺势引导学生通过量量、折折的具体操作,确信长方形相对的两条边长短相等。教师板书:长方形对边相等。接着,师生讨论长方形“对边”的含义,以及一个长方形有几组对边的问题。

巩固长方形对边相等的认识。

利用多媒体展示下面的长方形:

(3厘米)

(2厘米)

()

教师提问:如何填写括号内的数字?为什么?

要求学生会用“因为…所以…”句式回答。如“因为长方形的对边相等,已知长方形的一条边是3厘米,所以它的对边也是3厘米。”

数学思想与方法作业3

一、简答题

1、简述计算和算法的含义。

答:计算是指根据已知数量通过数学方法求得未知数的过程,是一种最基本的数学思想方法。随着电子计算机的广泛应用,计算的重要意义更加凸现,主要表现在以下几个方面:(1)推动了数学的应用;(2)加快了科学的数学化进程;(3)促进了数学自身的发展。

算法是由一组有限的规则所组成的一个过程。所谓一个算法它实质上是解决一类问题的一个处方,它包括一套指令,只要按照指令一步一步地进行操作,就能引导到问题的解决。在一个算法中,每一个步骤必须规定得精确和明白,不会产生歧义,并且一个算法在按有限的步骤解决问题后必须结束。

数学中的许多问题都可以归结为寻找算法或判断有无算法的问题,因此,算法对数学中的许多问题的解决有着决定性作用。另外,算法在日常生活、社会生产和科学技术中也有着重要意义。算法在科学技术中的意义主要体现在如下几个方面:(1)用于表述科学结论的一种形式;(2)作为表述一个复杂过程的方法;(3)减轻脑力劳动的一种手段;(4)作为研究和解决新问题的手段;(5)作为一种基本的数学工具。

2、简述数学教学中引起“分类讨论”的原因。

答:数学教学中引起“分类讨论”的原因有:数学中的许多概念的定义是分类给出的,因此涉及到这些概念时要分类讨论;数学中有些运算性质、运算法则是分类给出的,进行这类运算时要分类讨论;有些几何问题,根据题设不能只用一个图形表达,必须全面考虑各种不同的位置关系,需要分类讨论;许多数学问题中含有字母参数,随着参数取值不同,会使问题出现不同的结果。因此需要对字母参数的取值情况进行分类讨论。

二、论述题

1、什么是数学模型方法?并用框图表示MM方法解题的基本步骤。

答:所谓数学模型方法是利用数学模型解决问题的一般数学方法,简称MM方法。MM方法解题的基本步骤框图表示如下:

2、特殊化方法在数学教学中有哪些应用?

答:特殊化方法在数学教学中的应用大致有如下几个方面:利用特殊值(图形)解选择题;利用特殊化探求问题结论;利用特例检验一般结果;利用特殊化探索解题思路。

三、计算题

1、用程序框图表述如下问题的求解过程:在1~500中,找出能同时满足用3除余2,用5除余3,用7除余2的所有整数。

解:设计算法:

(1)给出初始值I=9(因为小于等于8的数显然不满足条件)。

(2)判断I的值是否小于或等于500;若是,则进一步判断I是否满足用3除余2,用5除余3,用7除余2三个条件,若满足则输出I,否则I递增1。

(3)返回第(2)步,直至I大于500,结束。

画出程序框图如下图8-1:

图8-1

2、一个星级旅馆有150个房间。经过一段时间的经营实践,经理得到数据:如果每间客房定价为160元,住房率为55%;如果每间客房定价为140元,住房率为65%;

如果每间客房定价为120元,住房率为75%;如果每间客房定价为100元,住房率为85%。欲使每天收入提高,问每间住房的定价应是多少?

解:(1)、弄清实际问题加以化简。经分析,为了建立旅馆一天收入的数学模型,可作如下假设:

①设每间客房的最高定价为160元;②根据题中提供的数据,设随着房价的下降,住房率呈线性增长;③设旅馆每间客房定价相等。

(2)、建立数学模型。

根据题意,设表示旅馆一天的总收入,为与160元相比降低的房价。

由假设②,可得每降低1元房价,住房率增加为

因此一天的总收入为

(*)

由于。

于是问题归结为:当时,求的最大值点,即求解

(3)、模型求解。

将(*)左边除以(150×0.005)得

由于常数因子对求最大值没有影响,因此可化为求的最大值点。利用配方法得

易知当=25时最大,因此可知最大收入对应的住房定价为

160元-25元=135元

相应的住房率为

0.55+0.005×25=67.5%

最大收入为

150×135×67.5%=13668.75(元)

(4)、检验。

容易验证此收入在已知各种客房定价的对应收入中确实是最大的,这可从下面表格中看出。

如果为了便于管理,那么定价140元也是可以的,因为这时它与最高收入只差18.75元。

如果每间客房定价为180元,住房率为45%,其相应收入只有12150元。由此可见假设①是合理的。实际上二次函数在之内只有一个极值点。

3、已知∠AOB及点P,连接OP,若P点不在OB边上,且∠BOP表示以OB为始边、按逆时针方向旋转到OP的角,试比较∠AOB与∠BOP的大小。

答:可以有多种情形。

情形一:∠AOB < ∠BOP

情形二:∠AOB > ∠BOP

情形三:∠AOB =∠BOP

数学思想方法作业4答案

一、简答题

1、简述《国家数学课程标准》的几个主要特点。

答:2001年6月教育部推行了试用的九年义务教育阶段《国家数学课程标准》(实验稿),充分体现了数学课程改革与发展的内涵、特点和具体目标,并呈现下列八个特点:

1)、把“现实数学”作为数学课程的一项内容。即为学生准备的数学应该是与现实世界密切联系的数学,且能够在实际中得到应用的数学。

2)、把“数学化”作为数学课程的一个目标。学生学习数学化的过程是将学生的现实数学进一步提高、抽象的过程。

3)、把“再创造”作为数学教育的一条原则。把“已完成的数学”当成是“未完成的数学”来教,给学生提供“再创造”的机会。

4)、把“问题解决”作为数学教学的一种模式。《数学课程标准》在“学段目标”中的“解决问题”方面的具体阐述,实际上提出了“问题解决”的教学模式,即:情境—问题—探索—结论—反思。

5)、把“数学思想方法”作为课程体系的一条主线。要求学生掌握基本的数学思想方法。

6)、把“数学活动”作为数学课程的一个方面。强调学生的数学活动,注重“向学生提供充分从事数学活动的机会”,帮助他们“获得广泛的数学活动的经验”。

7)、把“合作交流”看成学生学习数学的一种方式。要让学生在解决问题的过程中“学会与他人合作”,并能“与他人交流思维的过程和结果”。

8)、把“现代信息技术”作为学生学习数学的一种工具。

2、简述数学思想方法教学的几个主要阶段。

答:学生理解数学思想方法要经历潜意识阶段、明朗化阶段、深化理解三个阶段。

二、论述题

1、试述小学数学加强数学思想方法教学的重要性。

答:数学思想方法是联系知识与能力的纽带,是数学科学的灵魂,它对发展学生的数学能力,提高学生的思维品质都具有十分重要的作用。具体表现在:

(1)掌握数学思想方法能更好地理解数学知识。

(2)数学思想方法对数学问题的解决有着重要的作用。

(3)加强数学思想方法的教学是以学生发展为本的必然要求。

2、简述数学思想方法教学应注意哪些事项?

答:数学思想方法教学应注意以下事项:

(1)把数学思想方法的教学纳入教学目标;

(2)重视数学知识发生、发展的过程,认真设计数学思想方法教学的目标;

(3)做好数学思想方法教学的铺垫工作和巩固工作;

(4)不同数学思想方法应有不同的教学要求;

(5)注意不同数学思想方法的综合应用。

三、分析题

1.利用下列材料,请你设计一个“数形结合”教学片断。

材料:如图13-3-18所示,相邻四点连成的小正方形面积为1平方厘米。(1)分别连接各点,组成下面12个图形,你发现有什么排列规律?(2)求出各图形外面一周的点子数、中间的点子数以及各图形的面积,找出一周的点子数、中间的点子数、各图形的面积三者之间的关系。

提示:所设计的教学片断要求(1)对于第一个问题,体现教师引导学生观察图形的特点(可以是独立思考,也可以是小组讨论),然后组织学生交流各自的理解,师生共同(完全)归纳概括出规律的过程。(2)对于第二个问题,要充分展示学生结合“数”与“形”来考察问题的思维过程。教师所起的主导作用就是引导学生分析同一图中我们需要考察哪些“数”?由于这里涉及到三个方面的数量关系,教师同时还要进行学法指导,使学生获得这样的策略:当所要考察的图形的数量关系较复杂时,除了灵活运用数形结合方法外,还可用列表的形式来帮助分析。

解答提示:(一)、列表分析(也可以只列举部分图形分析)

(二)、观察、归纳:(限于篇幅只列举部分图形分析)

图形(1)的面积:4÷2+0-1=1

图形(3)的面积:8÷2+0-1=3

图形(5)的面积:4÷2+1-1=2

图形(8)的面积:14÷2+1-1=7

图形(9)的面积:4÷2+2-1=3

图形(11)的面积:8÷2+2-1=5

图形(12)的面积:14÷2+2-1=8

(三)、总结规律:

图形的面积与格点数满足关系:

面积=边上的点数÷2+内部点数-1

(四)、教学设计

一、找图的排列规律

师:同学们看图,找出图的排列规律来。(学生可以讨论)

生:老师我们发现,第一行的图中间没有点,第二行的图中间有一个点,第三行的图中间有两个点。

师:非常好!

二、数一数每个图周边的点数

师:现在我们来数一数每个图周边的点数。并将结果填入下列表中。(师生一起数)

三、计算面积

师:数完边点数,我们再来计算每个图的面积。结果也填入表中。(师生一起计算面

四、寻找每一列三个数之间的规律

师:我们根据这个表,找一找每列三个数之间的关系。告诉同学们,希望找到相同的规律。

生:第一列,边点数等于面积乘以4。 师:这个规律能否用到第二列呢? 生:不能,因为6不等于2乘以4。

生2:第一列,边点数除以2,减去面积等于1。 师:好!看看这个规律能否用到第二列? 生:能。还能用到第三、第四列。

生2:老师,这个规律不能用到第五列。

师:很好!我们看看这个规律到第五列可以怎样改一改。

生:我发现了,边点数除以2,加上内点数,再减去面积等于1。 师:非常好!大家一起算一算,是不是每一列都具有这个规律。 五、总结

师:我们把发现的规律总结成公式: 边点数/2+内点数-面积=1 也可以写为:

边点数/2+内点数-1=面积

2. 假定学生已有了除法商的不变性知识和经验,在学习分数的性质时,请你设计一个“分类法”教学片断。 解答:材料如下: 提示:所设计的教学片断要求(1)依据给定的材料设计一个学生动手操作的活动,让学生分一分,想一想,说一说,充分展示学生对分类的思考,交流各种不同分法的依据,并通过反思不同分法找出分类的标准;(2)体现教师引导学生归纳概括“分类方法”的过程,并开展学法指导,使学生获得“单一标准下分类方法”的策略。

2、假定学生已有了除法商的不变性知识经验,在学习分数的性质时,请你设计一个孕育“类比法”教学片断。

提示:所设计的教学片断要求(1)以小组合作探究的形式,让学生举例说明除法的被除数和除数与分数的分子和分母之间存在什么样的关系(相似关系)?商与分数又有什么关系(相似关系)?那么与被除数、除数同时扩大或缩小相同的倍数其商不变相似的结论又是什么呢?通过一系列层层递进式的问题情境,把学生的思维导向分数与商相似的特征上来,创设学生自主探究分数的性质的全过程;(2)教学设计要体现教师引导学生归纳概括“分数的性质”的过程,并重视学习方法指导,使学生初步领会用“类比法”获取新知识的策略。

解答提示:(一)、列表类比(教师引导,师生共同描述除法的性质,再由学生通过类比归纳出分数的性质) 注:性质(三)、(四)作为扩展学习内容(应根据学生的实际情况取舍) (二)教学设计

一、回忆除法和分数的有关概念

师:同学们还记得除法的哪些概念和记号? 生:被除数÷除数=商

师:对。我们再回忆分数的概念和记号。 生: 。

师:好。大家一起来比较这两个概念的相似性。 生:商好比分数,被除数好比分子。除数好比分母。 二、回忆除法的性质

师:很好。现在我们回忆除法有哪些性质。

生:被除数与除数同时扩大,商不变。

生2:被除数与除数同时缩小,商也不变。

三、类比出分数的性质

师:对。刚才我们知道商好比分数,因此我们可以问:除法的这些性质是否可以类比到分数上来呀?

生:可以。

师:应该怎样类比呢?

生:分子与分母同时扩大,分数不变。

生2:分子与分母同时缩小,分数不变。

四、总结成公式

师:很好!这些性质怎样用公式表示呢?

数学思想与方法作业参考解答(4)

一、简答题1.简述《国家数学课程标准》的几个主要特点(189页)。解答:2001年6月教育部推行了试用的九年义务教育阶段《国家数学课程标准》(实验稿),充分体现了数学课程改革与发展的内涵、特点和具体目标,并呈现下列八个特点:第一、把“现实数学”作为数学课程的一项内容。即为学生准备的数学应该是与现实世界密切联系的数学,且能够在实际中得到应用的数学。第二、把“数学化”作为数学课程的一个目标。学生学习数学化的过程是将学生的现实数学进一步提高、抽象的过程。第三、把“再创造”作为数学教育的一条原则。把“已完成的数学”当成是“未完成的数学”来教,给学生提供“再创造”的机会。第四、把“问题解决”作为数学教学的一种模式。《数学课程标准》在“学段目标”中的“解决问题”方面的具体阐述,实际上提出了“问题解决”的教学模式,即:情境—问题—探索—结论—反思。第五、把“数学思想方法”作为课程体系的一条主线。要求学生掌握基本的数学思想方法。第六、把“数学活动”作为数学课程的一个方面。强调学生的数学活动,注重“向学生提供充分从事数学活动的机会”,帮助他们“获得广泛的数学活动的经验”。第七、把“合作交流”看

“学会与他人合作”,并与他人交流思维的过程和结果”。第八、把“现代信息技术”作为学生学习数学的一

198页)。解答:数学思想方法教学主要有三1.试述小学数学加强数学思想方法教学的重要性(191页)。解答:数

力,提高学生的思维品质都具有十分重要的作用。具体表现在:(1)掌握数学思想方法能更好地理解数学知识。(2)数学思想方法对数学问题的解决有着重要的作用。(3)加强数学思想方法的教学是以学生发展为本的必然要求。

2.简述数学思想方法教学应注意哪些事项(205页)。解答:数学思想方法教学应注意以下事项:(1)把数学思想方法的教学纳入教学目标;(2)重视数学知识发生、发展的过程,认真设计数学思想方法教学的目标;(3)做好数学思想方法教学的铺垫工作和巩固工作;(4)不同数学思想方法应有不同的教学要求;(5)注意不同数学思想方法的综合应用。

三、分析题1.利用下列材料,请你设计一个“数形结合”教学片断。材料:如图13-3-18所示,相邻四点连成的小正方形面积为1平方厘米。(1)分别连接各点,组成下面12个图形,你发现有什么排列规律?(2)求出各图形外面一周的点子数、中间的点子数以及各图形的面积,找出一周的点子数、中间的点子数、各图形的面积三者之间的关系。

教学片断设计如下:一、找图的排列规律

师:同学们看图,找出图的排列规律来。(学生可以讨论)生:老师我们发现,第一行的图中间没有点,第二行的图中间有一个点,第三行的图中间有两个点。师:非常好!

二、数一数每个图周边的点数

师:现在我们来数一数每个图周边的点数。并将结果填入下列表中。(师生一起数) 三、计算面积

师:数完边点数,我们再来计算每个图的面积。结果也填入表中。(师生一起计算面

四、寻找每一列三个数之间的规律

师:我们根据这个表,找一找每列三个数之间的关系。告诉同学们,希望找到相同的规律。生:第一列,边点数等于面积乘以4。师:这个规律能否用到第二列呢?生:不能,因为6不等于2乘以4。生2:第一列,边点数除以2,减去面积等于1。师:好!看看这个规律能否用到第二列?生:能。还能用到第三、第四列。生2:老师,这个规律不能用到第五列。师:很好!我们看看这个规律到第五列可以怎样改一改。生:我发现了,边点数除以2,加上内点数,再减去面积等于1。师:非常好!大家一起算一算,是不是每一列都具有这个规律。

五、总结 师:我们把发现的规律总结成公式:边点数/2+内点数-面积=1 也可以写为:边点数/2+内点数-1=面积

2.假定学生已有了除法商的不变性知识和经验,在学习分数的性质时,请你设计一个孕育“类比法”教学片断。提示:所设计的教学片断要求(1)以小组合作探究的形式,让学生举例说明除法的被除数和除数与分数的分子和分母之间存在什么样的关系(相似关系)?商与分数又有什么关系(相似关系)?那么与被除数、除数同时扩大或缩小相同的倍数其商不变相似的结论又是什么呢?通过一系列层层递进式的问题情境,把学生的思维导向分数与商相似的特征上来,创设学生自主探究分数的性质的全过程;(2)教学设计要体现教师引导学生归纳概括“分数的性质”的过程,并重视学习方法指导,使学生初步领会用“类比法”获取新知识的策略。 教学片断设计如下:一、回忆除法和分数的有关概念 师:同学们还记得除法的哪些概念和记号?生:被除数÷除数=商师:对。我们再回忆分数的概念和记生:。师:好。大家一起来比较这两个概念的相似性。生:商好比分数,被除数好比分子。除数好比分母。

二、回忆除法的性质

师:很好。现在我们回忆除法有哪些性质。生:被除数与除数同时扩大,商不变。生2:被除数与除数同时缩小,商也不变。 三、类比出分数的性质

师:对。刚才我们知道商好比分数,因此我们可以问:除法的这些性质是否可以类比到分数上来呀?生:可以。师:应该怎样类比呢?生:分子与分母同时扩大,分数不变。生2:分子与分母同时缩小,分数不变。 四、总结成公式

师:很好!这些性质怎样用公式表示呢?生:可以列表如下:

数学思想与方法作业3一、简答题1、简述计算和算法的含义。答:计算是指根据已知数量通过数学方法求得未知数的过程,是一种最基本的数学思想方法。随着电子计算机的广泛应用,计算的重要意义更加凸现,主要表现在以下几个方面:(1)推动了数学的应用;(2)加快了科学的数学化进程;(3)促进了数学自身的发展。算法是由一组有限的规则所组成的一个过程。所谓一个算法它实质上是解决一类问题的一个处方,它包括一套指令,只要按照指令一步一步地进行操作,就能引导到问题的解决。在一个算法中,每一个步骤必须规定得精确和明白,不会产生歧义,并且一个算法在按有限的步骤解决问题后必须结束。数学中的许多问题都可以归结为寻找算法或判断有无算法的问题,因此,算法对数学中的许多问题的解决有着决定性作用。另外,算法在日常生活、社会生产和科学技术中也有着重要意义。算法在科学技术中的意义主要体现在如下几个方面:(1)用于表述科学结论的一种形式;(2)作为表述一个复杂过程的方法;(3)减轻脑力劳动的一种手段;(4)作为研究和解决新问题的手段;(5)作为一种基本的数学工具。

2、简述数学教学中引起“分类讨论”的原因。答:数学教学中引起“分类讨论”的原因有:数学中的许多概念的定义是分类给出的,因此涉及到这些概念时要分类讨论;数学中有些运算性质、运算法则是分类给出的,进行这类运算时要分类讨论;有些几何问题,根据题设不能只用一个图形表达,必须全面考虑各种不同的位置关系,需要分类讨论;许多数学问题中含有字母参数,随着参数取值不同,会使问题出现

不同的结果。因此需要对字母参数的取值情况进行分类讨论。

二、论述题1、什么是数学模型方法?并用框图表示MM方法解题的基本步骤。答:所谓数学模型方法是利用数学模型解决问题的一般数学方法,简称MM方法。

2、特殊化方法在数学教学中有哪些应用?答:特殊化方法在数学教学中的应用大致有如下几个方面:利用特殊值(图形)解选择题;利用特殊化探求问题结论;利用特例检验一般结果;利用特殊化探索解题思路。

三、计算题1、用程序框图表述如下问题的求解过程:在1~500中,找出能同时满足用3除余2,用5除余3,用7除余2的所有整数。解:设计算法:(1)给出初始值I=9(因为小于等于8的数显然不满足条件)。(2)判断I的值是否小于或等于500;若是,则进一步判断I是否满足用3除余2,用5除余3,用7除余2三个条件,若满足则输出I,否则I递增1。(3)返回第(2)步,直至I大于500,结束。画出程序框图如下图8-1:

2、一个星级旅馆有150个房间。经过一段时间的经营实践,经理得到数据:如果每间客房定价为160元,住房率为55%;如果每间客房定价为140元,住房率为65%;如果每间客房定价为120元,住房率为75%;如果每间客房定价为100元,住房率为85%。欲使每天收入提高,问每间住房的定价应是多少?解:(1)、弄清实际问题加以化简。经分析,为了建立旅馆一天收入的数学模型,可作如下假设:①设每间客房的最高定价为160元;②根据题中提供的数据,设随着房价的下降,住房率呈线性增长;③设旅馆每间客房定价相等。(2)、建立数学模型。根据题意,设表示旅馆一天的总收入,为与160元相比降低的房价。由假设②,可得每降低1元房价,住房率增加为因此一天的总收入为由于。于是问题归结为:当时,求的最大值点,即求解(3)、模型求解。将(*)左边除以(150×0.005)得由于常数因子对求最大值没有影响,因此可化为求的最大值点。利用配方法得易知当=25时最大,因此可知最大收入对应的住房定价为160元-25元=135元相应的住房率为0.55+0.005×25=67.5%最大收入为150×135×67.5%=13668.75(元)(4)、检验。容易验证此收入在已知各种客房定价的对应收入中确实是最大的,这可从下面表格中看出。

如果为了便于管理,那么定价140元也是可以的,因为这时它与最高收入只差18.75元。如果每间客房定价为180元,住房率为45%,其相应收入只有12150元。由此可见假设①是合理的。实际上二次函数在之内只有一个极值点。

3、已知∠AOB及点P,连接OP,若P点不在OB边上,且∠BOP表示以OB为始边、按逆时针方向旋转到OP的角,试比较∠AOB与∠BOP的大小。答:可以有多种情形。情形一:∠AOB < ∠BOP情形二:∠AOB > ∠BOP情形三:∠AOB =∠BOP 一、简答题 1、分别简单叙说算术与代数的解题方法基本思想,并且比较它们的区别。答:算术解题方法的基本思想:首先要围绕所求的数量,收集和整理各种已知的数据,并依据问题的条件列出关于这些具体数据的算式,然后通过四则运算求得算式的结果。代数解题方法的基本思想是:首先依据问题的条件组成内含已知数和未知数的代数式,并按等量关系列出方程,然后通过对方程进行恒等变换求出未知数的值。它们的区别在于算术解题参与的量必须是已知的量,而代数解题允许未知的量参与运算;算术方法的关键之处是列算式,而代数方法的关键之处是列方程。

2、比较决定性现象和随机性现象的特点,简单叙说确定数学的局限。答:人们常常遇到两类截然不同的现象,一类是决定性现象,另一类是随机现象。决定性现象的特点是:在一定的条件下,其结果可以唯一确定。因此决定性现象的条件和结果之间存在着必然的联系,所以事先可以预知结果如何。随机现象的特点是:在一定的条件下,可能发生某种结果,也可能不发生某种结果。对于这类现象,由于条件和结果之间不存在必然性联系。在数学学科中,人们常常把研究决定性现象数量规律的那些数学分支称为确定数学。用这些的分支来定量地描述某些决定性现象的运动和变化过程,从而确定结果。但是由于随机现象条件和结果之间不存在必然性联系,因此不能用确定数学来加以定量描述。同时确定数学也无法定量地揭示大量同类随机现象中所蕴涵的规律性。这些是确定数学的局限所在。

二、论述题 1、论述社会科学数学化的主要原因。答:从整个科学发展趋势来看,社会科学的数学化也是必然的趋势,其主要原因可以归结为有下面四个方面:第一,社会管理需要精确化的定量依据,这是促使社会科学数学化的最根本的因素。第二,社会科学的各分支逐步走向成熟,社会科学理论体系的发展也需要精确化。第三,随着数学的进一步发展,它出现了一些适合研究社会历史现象的新的数学分支。第四,电子计算机的发展与应用,使非常复杂社会现象经过量化后可以进行数值处理。

2、论述数学的三次危机对数学发展的作用。答:第一次数学危机促使人们去认识和理解无理数,导致了公理几何与逻辑的产生。第二次数学危机促使人们去深入探讨实数理论,导致了分析基础理论的完善和集合论的产生。第三次数学危机促使人们研究和分析数学悖论,导致了数理逻辑和一批现代数学的产生。由此可见,数学危机的解决,往往给数学带来新的内容,新的进展,甚至引起革命性的变革,这也反映出矛盾斗争是事物发展的历史动力这一基本原理。整个数学的发展史就是矛盾斗争的历史,斗争的结果就是数学领域的发展

三、分析题 1、分析《几何原本》思想方法的特点,为什么?答:(1)封闭的演绎体系因为在《几何原本》中,除了推导时所需要的逻辑规则外,每个定理的证明所采用的论据均是公设、公理或前面已经证明过的定理,并且引入的概念(除原始概念)也基本上是符合逻辑上对概念下定义的要求,原则上不再依赖其它东西。因此

《几何原本》是一个封闭的演绎体系。另外,《几何原本》的理论体系回避任何与社会生产现实生活有关的应用问题,因此对于社会生活的各个领域来说,它也是封闭的。所以,《几何原本》是一个封闭的演绎体系。(2)抽象化的内容:《几何原本》中研究的对象都是抽象的概念和命题,它所探讨的是这些概念和命题之间的逻辑关系,不讨论这些概念和命题与社会生活之间的关系,也不考察这些数学模型所由之产生的现实原型。因此《几何原本》的内容是抽象的。(3)公理化的方法:《几何原本》的第一篇中开头5个公设和5个公理,是全书其它命题证明的基本前提,接着给出23个定义,然后再逐步引入和证明定理。定理的引入是有序的,在一个定理的证明中,允许采用的论据只有公设和公理与前面已经证明过的定理。以后各篇除了不再给出公设和公理外也都照此办理。这种处理知识体系与表述方法就是公理化方法。

2、分析《九章算术》思想方法的特点,为什么?答:(1)开放的归纳体系:从《九章算术》的内容可以看出,它是以应用问题解法集成的体例编纂而成的书,因此它是一个与社会实践紧密联系的开放体系。在《九章算术》中通常是先举出一些问题,从中归纳出某一类问题的一般解法;再把各类算法综合起来,得到解决该领域中各种问题的方法;最后,把解决各领域中问题的数学方法全部综合起来,就得到整个《九章算术》。另外该书还按解决问题的不同数学方法进行归纳,从这些方法中提炼出数学模型,最后再以数学模型立章写入《九章算术》。因此,《九章算术》是一个开放的归纳体系。(2)算法化的内容:《九章算术》在每一章内先列举若干个实际问题,并对每个问题都给出答案,然后再给出“术”,作为一类问题的共同解法。因此,内容的算法化是《九章算术》思想方法上的特点之一。(3)模型化的方法:《九章算术》各章都是先从相应的社会实践中选择具有典型意义的现实原型,并把它们表述成问题,然后通过“术”使其转化为数学模型。当然有的章采取的是由数学模型到原型的过程,即先给出数学模型,然后再举出可以应用的原型。

数学思想与方法作业2一、简答题1、叙述抽象的含义及其过程。答:抽象是指在认识事物的过程中,舍弃那些个别的、偶然的非本质属性,抽取普遍的、必然的本质属性,形成科学概念,从而把握事物的本质和规律的思维过程。人们在思维中对对象的抽象是从对对象的比较和区分开始的。所谓比较,就是在思维中确定对象之间的相同点和不同点;而所谓区分,则是把比较得到的相同点和不同点在思维中固定下来,利用它们把对象分为不同的类。然后再进行舍弃与收括,舍弃是指在思维中不考虑对象的某些性质,收括则是指把对象的我们所需要的性质固定下来,并用词表达出来。这就形成了抽象的概念,同时也就形成了表示这个概念的词,于是完成了一个抽象过程。

2、叙述概括的含义及其过程。答:概括是指在认识事物属性的过程中,把所研究各部分事物得到的一般的、本质的属性联系起来,整理推广到同类的全体事物,从而形成这类事物的普遍概念的思维过程。概括通常可分为经验概括和理论概括两种。经验概括是从事实出发,以对个别事物所做的观察陈述为基础,上升为普遍的认识——由对个体特性的认识上升为对个体所属的种的特性的认识。理论概括则是指在经验概括的基础上,由对种的特性的认识上升为对种所属的属的特性的认识,从而达到对客观世界的规律的认识。在数学中经常使用的是理论概括。一个概括过程包括比较、区分、扩张和分析等几个主要环节。

3、简述公理方法历史发展的各个阶段答:公理方法经历了具体的公理体系、抽象的公理体系和形式化的公理体系三个阶段。第一个具体的公理体系就是欧几里得的《几何原本》。非欧几何是抽象的公理体系的典型代表。希尔伯特的《几何基础》开创了形式化的公理体系的先河,现代数学的几乎所有理论都是用形式公理体系表述出来的,现代科学也尽量采用形式公理法作为研究和表述手段。

4、简述化归方法并举例说明。答:所谓“化归”,从字面上看,应可理解为转化和归结的意思。数学方法论中所论及的“化归方法”是指数学家们把待解决或未解决的问题,通过某种转化过程,归结到一类已经能解决或者比较容易解决的问题中去,最终求获原问题之解答的一种手段和方法。例如:要求解四次方程可以令,将原方程化为关于的二次方程这个方程我们会求其解:和,从而得到两个二次方程:和这也是我们会求解的方程,解它们便得到原方程的解:,,, .这里所用的就是化归方法。

二、论述题

1、叙述不完全归纳法的推理形式,并举一个应用不完全归纳法的例子。答:不完全归纳法的一般推理形式是:设S=;由于具有属性p,具有属性p,……具有属性p,因此推断S类事物中的每一个对象都可能具有属性p。

2、叙述类比推理的形式。如何提高类比的可靠性?答:类比推理通常可用下列形式来表示:

A具有性质

B具有性质

因此,B也可能具有性质。

其中,分别相同或相似。欲提高类比的可靠性,应尽量满足条件:

(1)A与B共同(或相似)的属性尽可能地多些;(2)这些共同(或相似)的属性应是类比对象A与B的主要属性;(3)这些共同(或相似)的属性应包括类比对象的各个不同方面,并且尽可能是多方面的;(4)可迁移的属性d应该是和属于同一类型。符合上述条件的类比,其结论的可靠性虽然可以得到提高,但仍不能保证结论一定正确。

3、试比较归纳猜想与类比猜想的异同。

答:归纳猜想与类比猜想的共同点是:他们都是一种猜想,即一种推测性的判断,都是一种合情推理,其结论具有或然性,或者经过逻辑推理证明其为真,或者举出反例予以反驳。归纳猜想与类比猜想的不同点是:归纳猜想是运用归纳法得到的猜想,是一种由特殊到一般的推理形式,其思维步骤为“特例—归纳—猜测”。类比猜想是运用类比法得到的猜想,是一种由特殊到特殊的推理形式,其思维步骤为“联想—类比—猜测”。

三、设计题设计运用“猜想”进行数学教学的一个片断。答:以“认识长方形的对边相等”为内容,设计一个教学片断。将教学过程设计成四个层次:让学生说一说:我们周围有哪些长方形物体?学生会举出黑板、桌面、教室的门、课本的封面等例子。要求学生仔细观察:看一看、想一想,这些长方形的四条边的长短有什么关系?学生经过观察后,会猜想:长方形相对的两条边长度相等。教师进一步提出问题:同学们敢于大胆猜想的精神值得鼓励!我们怎样才能验证长方形相对的两条边的长短相等呢?这时,学生会想出许多办法,如:用尺量、将图形对折等方法。教师顺势引导学生通过量量、折折的具体操作,确信长方形相对的两条边长短相等。教师板书:长方形对边相等。接着,师生讨论长方形“对边”的含义,以及一个长方形有几组对边的问题。巩固长方形对边相等的认识。利用多媒体展示下面的长方形:(3厘米)(2厘米)

()教师提问:如何填写括号内的数字?为什么?要求学生会用“因为…所以…”句式回答。如“因为长方形的对边相等,已知长方形的一条边是3厘米,所以它的对边也是3厘米

高中数学解题思想之分类讨论思想

分类讨论思想方法 在解答某些数学问题时,有时会遇到多种情况,需要对各种情况加以分类,并逐类求解,然后综合得解,这就是分类讨论法。分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法。有关分类讨论思想的数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性,能训练人的思维条理性和概括性,所以在高考试题中占有重要的位置。 引起分类讨论的原因主要是以下几个方面: ①问题所涉及到的数学概念是分类进行定义的。如|a|的定义分a>0、a=0、a<0三种情况。这种分类讨论题型可以称为概念型。 ②问题中涉及到的数学定理、公式和运算性质、法则有范围或者条件限制,或者是分类给出的。如等比数列的前n项和的公式,分q=1和q≠1两种情况。这种分类讨论题型可以称为性质型。 ③解含有参数的题目时,必须根据参数的不同取值范围进行讨论。如解不等式ax>2时分a>0、a=0和a<0三种情况讨论。这称为含参型。 另外,某些不确定的数量、不确定的图形的形状或位置、不确定的结论等,都主要通过分类讨论,保证其完整性,使之具有确定性。 进行分类讨论时,我们要遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复,科学地划分,分清主次,不越级讨论。其中最重要的一条是“不漏不重”。 解答分类讨论问题时,我们的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,即标准统一、不漏不重、分类互斥(没有重复);再对所分类逐步进行讨论,分级进行,获取阶段性结果;最后进行归纳小结,综合得出结论。 Ⅰ、再现性题组: 1.集合A={x||x|≤4,x∈R},B={x||x-3|≤a,x∈R},若A?B,那么a的范围是_____。 A. 0≤a≤1 B. a≤1 C. a<1 D. 00且a≠1,p=log a (a3+a+1),q=log a (a2+a+1),则p、q的大小关系是 _____。 A. p=q B. pq D.当a>1时,p>q;当0

数学方法论

1方法论,就是人们认识世界、改造世界的一般方法,是人们用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。概括地说,世界观主要解决世界“是什么”的问题,方法论主要解决“怎么办”的问题。 2方法是人们在认识和改造客观世界中所采用的方式、手段的总称 3数学方法论是研究数学的发展规律,数学的思想方法以及数学中的发现发明,与创新法则的一门学问。 4数学方法论的研究意义:一有利于培养数学能力与改革数学教育二,有利于充分发挥数学的功能三有利于深刻认识数学本质与全面把握数学发展规律 5合情推理:归纳法,类比法,演绎推理;非逻辑推理:数学美学法,直觉法;数学问题的来源:(外)哥尼斯堡七桥问题,(内)哥德巴赫猜想,一笔画问题 6波利亚怎样解题表:理解题目,拟定方案,执行方案,检查回顾 7数学典型方法:模型法,公理法(布尔巴基),构造法(直觉),化归法 8数学解题的四种模式:双轨迹模式,笛卡尔模式,递归模式,叠加模式 数学问题在数学发展以及数学教育的意义 (一)数学问题的形成、来源及其在数学历史进程中的重要作用 数学是研究客观世界的数量关系和空间形式的科学,正如恩格斯所说:“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系,所以是非常现实的材料。”当人们与客观世界产生接触,从数量关系或空间形式的角度反映出认识与客观世界的矛盾时,就形成了问题。以数学为内容,或者虽不以数学为内容,但必须运用数学概念、理论或方法才能解决的问题称为数学问题。希尔伯特在1900年巴黎国际数学家代表大会上以“数学问题”为题发表演讲时说:“只要一门科学分支能提出大量的问题,它就充满着生命力;而问题缺乏则预示着独立发展的衰亡或中止。正如人类的每项事业都追求着确定的目标一样,数学研究也需要自己的问题。正是通过这些问题的解决,研究者锻炼其钢铁意志,发现新方法和新观点,达到更为广阔和自由的境界。” 由于数学问题包含着有关数学的疑问因素和未知方面,所以,在数学的学习和研究中,对已有的数学概念或结论产生疑问,或者对数学的未知领域进行探索时,都会提出一些不同问题。但是,教学中所要解决的并不是那些尚未解决的数学问题,而是前人已有的数学知识的再发现。只有提出问题,让学生明了产生问题的情境,才能引起学生有目的的思考。正是由于学生把特定的数学问题确定为自己努力攻克的方向,才能使思维活动以一定的方法、在一定的范围内进行,才能激发学生的创造热情,不断冲击头脑中旧有的认知结构,不断构建新的认知结构。 数学问题来源于人类的生产、生活实践,来源于人们了解自然、认识自然的科技活动。古代巴比伦人在观测天文、丈量土地和进行贸易中形成了位值观念和六十进制数系,并发现了大量数表、计算方法以及包括解一元二次方程在内的许多数学问题。早在公元前5世纪,古希腊人就已经形成后来被称为几何三大作图问题的倍立方问题、三等分任意角问题和化圆为方问题。成书于公元1世纪前后的《九章算术》,集古代数学问题之大成,记载了我国古代劳动人民在生产、生活和社会活动中形成的各种数学问题246个。《九章算术》是我国古代传统数学中具有最深远影响的一部著作,它反映出我国古代数学是怎样从实际生活中分析出数量关系,建立数学模型,又怎样从研究具体的数学问题入手,通过抽象与归纳而得到解决问题的数学方法的。

初中数学教师学科专业素养“三级标准”试题

初中数学教师学科专业素养“三级标准”试题 一、选择题 1、强调学生用数学的眼光看问题,意思是说(d ) a. 去课外学习 b. 到车间、农村去学数学c.深刻地理解数学d.用数学知识去观察周围的实际情景 2、数学方法的产生是( a ) a.伴随数学问题的解决而产生的b.一些人头脑里想出来的c.外国科学家研究出来的 d.做数学题中发现的 3、有学者认为,体验学习是一种以(a )为中心的、从体验和反思中获得进步的学习方式。 a. 学习者 b.培训者 c.培训容 d.培训手段 4、下面的教学方式适合学生交流思想和感受的是( b )。 a.自主探究 b.对话教学 c.体验教学 d.接受学习 5、在对课程目标的认识中,正确的是(d ) a.知识与技能是有效教学成功与否的关键 b.情感态度价值观是有效教学成功与否的关键 c.能力是有效教学成功与否的关键 d.过程是有效教学成功与否的关键 6、教学中教师“包办代替”,会( a ) a.剥夺了学生能力发展的权利 b.启发学生的思维 c.调动学生学习的积极性 d.有利于学生很好的掌握知识 二、填空题 1、1935年爱因斯坦在纽约州立大学的一次毕业典礼上,指出旧学校给学生太多的“好 2、在1983年问世的《数学方法论选讲》中,徐利治教授对“数学方法论”又给出了如下的定义:“数学方法论主要是研究和讨论数学的发展规律,数学的思想方法以及数学中 值观转变为坚定的信念,进而在行动中体现出来。 问题,以增进教学主体间的理解,提升师生教学生活质量的过程。

进了学生的学习,相对有效地达到了预期教学效果的教学. 6、忽视知识生成发展过程,就是在课堂教学中,教师常常把较少的时间用于新知识 新知识的记忆、应用)。 三、简答题 1、请画出初中数学知识导航图。 2、1901年,英国工程师皇家理科学院教授j.培利主“关心一般民众的数学教育”,取消欧几里得《几何原本》的统治地位,提倡“实验几何”,重视实际测量、近似计算、运用坐标纸画图、尽早接触微积分。他归纳学习数学的“理由”有七条,请回答这七条理由。 3、简述研究数学方法论的意义和目的。 4、教学中可以在哪些过程实施体验教学? 5、怎样确定体验教学目标? 6、对话教学的表现形式有哪些? 7、简述在教学设计中,教材的有效分析。8、简述在教学设计中,学情的有效分析。 9、简述在教学设计中,教学方法的解析。 四、论述题 1、结合自己的体会,谈东西方数学教育的平衡。 2、结合自己的实际,谈数学方法论的文化教育功能。 3、结合自身的实际,谈体验学习能速成吗? 4、结合教学实际说明体验教学的必要性。 5、结合实际教学说明知识在对话中生成。 6、结合自身的实际,谈在教学程序设计中容成分的有效分析。 7、结合自身的实际,谈在教学程序设计中教学环节的解析。8、结合自身的实际,谈知识的形成和发展过程会带给学生什么? 9、结合自身的实际,谈教学中的“包办代替”现象的具体体现及导致的后果。 参考答案 三、简答题 1、 2、(1)培养高尚的情操,唤起求知的喜悦。(2)以数学为工具学习物理学。 (3)为了考试合格。(4)给人们以运用自如的智力工具。 (5)认识独立思考的重要性,从权威的束缚下解放自己。(6)使应用科学家认识到数学原理是科学的基础。 (7)提供有魅力的逻辑力量,防止单纯从抽象的立场研究问题。

几种重要的数学思想方法

几种重要的数学思想方法 韩晓荣 数学思想方法是数学学科的精髓,是数学素养的重要内容之一,学生只有领会了数学思想方法,才能有效地应用知识,形成能力,从而为解决数学问题、进行数学思维起到很好的促进作用。 《数学课程标准》在对初中阶段的教学建议中要求“对于重要的数学思想方法应体现螺旋上升的、不断深化的过程,不宜集中体现”。这就要求我们教师能在实际的教学过程中不断地发现、总结、渗透数学思想方法。 一、化归思想, 所谓“化归”是指把待解决或未解决的问题,通过转化,归结到已经解决或比较容易解决的问题中去,最终使问题得到解决的一种思想方法。我们也常把它称之为“转化思想”。例如:解分式方程转化为解整式方程,解“二元”方程转化为解“一元”方程,解多边形问题转化为解三角形问题等等。 二、数形结合的思想方法 数形结合思想是指将数与图形结合起来解决问题的一种思维方式。著名的数学家华罗庚曾经说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微。”这就是在强调把数和形结合起来考虑的重要性。在教材《有理数》里面用数轴上的点来表示有理数,就是最简单的数形结合思想的体现。 三、分类讨论的思想方法 在渗透分类讨论思想的过程中,我认为首要的是分类。比如在《有理数》研究相反数、绝对值、有理数的乘法运算的符号法则等都是按有理数分成正数、负数、零三类分别研究的:在《平面图形的认识》一章中,用分类讨论思想进行了角的分类、点和直线的位置关系的分类、两条直线位置关系的分类。这种思想方法主要可以避免漏解、错解。 四、方程思想 方程思想指借助解方程来求出未知量的一种解题策略。我们知道方程是刻画现实世界的一个有效的数学模型。所以方程思想实际上就是由实际问题抽象为方程过程的数学建模思想。例如利用一元一次方程,一元二次方程能解决好多实际问题。 五、从特殊到一般的思想方法

数学方法论

chap1 数学方法论主要是研究和讨论数学的发展规律,数学的思想方法以及数学中的发现,发明与创新等法则的一门学问。 chap2 1.数学问题的来源 (1)外部世界的需求 哥尼斯堡七桥问题 四色问题 (2)数学内部产生的问题 几何三大难题 高次代数方程可解性问题 哥德巴赫猜想

第五公设问题 2.波利亚的数学解题表, 怎样解题表: 理解题目,拟定方案,执行方案,检验回顾。 3.解题模式 双轨迹模式 笛卡儿模式,将所有的问题都转化为代数解方程递归模式 叠加模式

chap3合情推理 1.类比推理是根据两个对象有部分属性相同或相似,从而推出它们的其它属性也相同或相似的推理,它是由特殊到特殊的思维过程 举一例 作用: (1)数与式的类比 (2)类比在求解问题中也有着广泛的应用 (3)类比可用于猜测进行检验 2.归纳法 归纳是指通过对特殊的观察和综合去发现一般规律。它是由特殊到一般的推理形式 归纳法的类型及特点 完全归纳法,是研究了某类事物中的每一个对象,然后概括出这类事物的一般性结论。 特点:1.对科学作用不大 2.有助于问题的证明或解答 不完全归纳法,是通过对某类事物中部分对象的研究,概括关于该类事物的一般结论。 作用,1有助于数学发现 2归纳推理具有或然性

3.数学归纳法 数学归纳法不属于合情推理,为演绎推理。 合情推理:前提是真,结论不一定为真 数学归纳法,前提是真,结论一定为真 常见的形式 第一数学归纳法 第二数学归纳法 反向归纳法 二重归纳法 4.数学合情推理在数学教育中的意义 (即归纳,类比,观察,实验) chap4 数学中的典型方法,包括数学公理化方法,数学模型方法,数学结构方法,数学构造方法 1.所谓公理化方法就是尽可能少的不加定义的原始概念和不加证明的原始命题(公里,公设)出发,按照逻辑规则推导出其他命题,建立起一个演绎系统的方法 公理化方法的现实原型,欧几里得的《几何原本》 数学公理化方法的特点与基本问题 特点:公理系统是一个有序的整体 公理系统是纯粹的演绎系统 公理系统是形式化的 $希尔伯特公理体系(数学公理化方法的产生与发展)

《数学方法论与解题研究》期末试题

For personal use only in study and research; not for commercial use 《数学方法论与解题研究》期末试题一、填空题(20分,每题2分) 1,数学研究主要的就是发现问题和问题。 2,陈氏定理是由我国著名数学家提出。 3,化归是实现化归的关键。 4,演绎法又称,它是一种逻辑证明的工具。 5,爱因斯坦于1905年提出了。 6,完全归纳法又分为和类分法两种类型。 7,在数学教育界第一个系统研究解题理论的人是。8,唐以荣教授得出是“解题过程的本质”。 9,解题“三步曲”是指观察、和转化。 10.应该反映原型,但又不等于原型。 二,判断题(10分,每题2分)(对打√,错打×) 1,()通常把思维分为三类,即抽象思维、形象思维和灵感思维。2,()分析法即所谓“执果索引”的方法。 3,()悖论的出现说明集合论中包含着矛盾。 4,()数学逻辑思维的基本形式为概念、判断和证明。 5,()智力是人类特有的现象,是人类认识世界、改造世界的本质力量。

三,选择题(15分,每题3分) 1,求高次方程的近似解法较早出现在() A,《数书九章》B,《几何原本》C,《九章算术》D,《怎样解题》 2已知f(x+1)=x2,f(x)=( ) A x+1 B x2-2x+1 C x2-x C x2+2x+1 3非演绎法的类型有( ) A 三段法 B 假言推理 C 综合法 C 否定肯定式 4“万物皆数”的说法出自( ) A 欧拉 B 高斯 C 王阳明 D 毕达哥拉斯 5数学解题的目的和价值有知识基础性,方法技能性和( ) A 观念性 B 意识性 C 综合性 D 观念意识性 四.名词解释(10分,每题5分) 1.归纳法 2.公理化方法的含义 五.解题研究:(30分, 每题15分) ^ 值,并证明其结果. 1,研究cos 2n

(推荐)高中数学七大数学基本思想方法

高中数学七大数学基本思想方法 第一:函数与方程思想 (1)函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象,概括与提炼,在研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容时,起着重要作用。 (2)方程思想是解决各类计算问题的基本思想,是运算能力的基础。考把函数与方程思想作为七种重要思想方法重点来考查。 第二:数形结合思想 (1)数学研究的对象是数量关系和空间形式,即数与形两个方面 (2)在一维空间,实数与数轴上的点建立一一对应关系在二维空间,实数对与坐标平面上的点建立一一对应关系,形结合中,选择、填空侧重突出考查数到形的转化,在解答题中,考虑推理论证严密性,突出形到数的转化。 第三:分类与整合思想 (1)分类是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法。 (2)从具体出发,选取适当的分类标准。 (3)划分只是手段,分类研究才是目的。 (4)有分有合,先分后合,是分类整合思想的本质属性。 (5)含字母参数数学问题进行分类与整合的研究,重点考查学生思维严谨性与周密性。 第四:化归与转化思想 (1)将复杂问题化归为简单问题,将较难问题化为较易问题,将未解决题化归为已解决问题。 (2)灵活性、多样性,无统一模式,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径与方法。 (3)高考重视常用变换方法:一般与特殊的转化、繁与简的转化、构造转化、命题的等价转化。 第五:特殊与一般思想 (1)通过对个例认识与研究,形成对事物的认识。 (2)由浅入深,由现象到本质、由局部到整体、由实践到理论。 (3)由特殊到一般,再由一般到特殊的反复认识过程。 (4)构造特殊函数、特殊数列,寻找特殊点、确立特殊位置,利用特殊值、特殊方程。 (5)高考以新增内容为素材,突出考查特殊与一般思想必成为命题改革方向。 第六:有限与无限的思想 (1)把对无限的研究转化为对有限的研究,是解决无限问题的必经之路。 (2)积累的解决无限问题的经验,将有限问题转化为无限问题来解决是解决的方向。 (3)立体几何中求球的表面积与体积,采用分割的方法来解决,实际上是进行有限次分割,再求和求极限,是典型的有限与无限数学思想的应用。 (4)随着高中课程改革,对新增内容考查深入,必将加强对有限与无限的考查。 第七:或然与必然的思想

高中数学解题基本方法——换元法

高中数学解题基本方法——换元法 解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法。换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理。 换元法又称辅助元素法、变量代换法。通过引进新的变量,可以把分散的条件联系起来,隐含的条件显露出来,或者把条件与结论联系起来。或者变为熟悉的形式,把复杂的计算和推证简化。 它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。 换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等。局部换元又称整体换元,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通 过变形才能发现。例如解不等式:4x+2x-2≥0,先变形为设2x=t(t>0),而变为熟悉 的一元二次不等式求解和指数方程的问题。 三角换元,应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。如求函数y=x+1-x的值域时,易发现x∈[0,1],设x =sin2α,α∈[0,π 2 ],问题变成了熟悉的求三角函数值域。为什么会想到如此设,其中 主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。如变量x、y适合条件x2+y2=r2(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。 均值换元,如遇到x+y=S形式时,设x=S 2 +t,y= S 2 -t等等。 我们使用换元法时,要遵循有利于运算、有利于标准化的原则,换元后要注重新变量范围的选取,一定要使新变量范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。如上几例 中的t>0和α∈[0,π 2 ]。 Ⅰ、再现性题组: 1.y=sinx·cosx+sinx+cosx的最大值是_________。 2.设f(x2+1)=log a (4-x4) (a>1),则f(x)的值域是_______________。 3.已知数列{a n }中,a 1 =-1,a n+1 ·a n =a n+1 -a n ,则数列通项a n =___________。 4.设实数x、y满足x2+2xy-1=0,则x+y的取值范围是___________。 5.方程13 13 + + -x x =3的解是_______________。 6.不等式log 2(2x-1) ·log 2 (2x+1-2)〈2的解集是_______________。

11级数学方法论B答案

数学方法论 课程考 试查 试题册B 答案 试题使用对象 : 数学与统计学院 2011 级 数学与应用数学 专业(本科) 考试用时 120 分钟 答题方式采用: 闭卷 说明:1、答题请使用黑色或蓝色的钢笔、圆珠笔在答题纸上书写工整。 2、考生应在答题纸上答题,在此卷上答题作废。 一、 填空题(本题共30 分,共10小题,每题各3 分) 1.在化归过程中应遵循的原则是 。简单化原则、熟悉化原则、和 谐化原则 2.所谓数形结合方法,就是在研究数学问题时, 的一种思想方法。 由数思形、见形思数、数形结合考虑问题 3. 即所谓“由因导果”的方法。 完全归纳法又分为 和类分法两种类型。穷举归纳法 4.《几何原本》所开创的 方法不仅成为一种数学陈述模式,而且还被移植到其它学科,并且促进它们的发展。.公理化 5.类比法是指 的一种推理方法。由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也具有这种属性 6.面对一个问题,经过认真的观察和思考,通过归纳或者类比提出猜想,然后从两个方面入手:演绎证明此猜想为真;或者 ,并且进一步修正或否定此猜想。.寻找反例说明此猜想为假 7.化归方法包含的三个要素是: 。化归对象、化归目标、化归途径 8.已知n m ,是互不相等的实数,且使等式022 =+-m m , 022 =+-n n 成立,则n m 1 1+= 。1/2 9.已知在ABC ?中,满足 ++B A 22s i n s i n B A A C C B C s i n s i n s i n s i n s i n s i n s i n 2 ++= 则ABC ?为 三角形。等边 10.设 05422 2 =++-+y x y x (x ,y 为实数),则x y 的值为 。2

高中数学19种答题方法及6种解题思想

高中数学19种答题方法及6种解题思想一.十九种数学解题方法 1.函数 函数题目,先直接思考后建立三者的联系。首先考虑定义域,其次使用“三合一定理”。 2.方程或不等式 如果在方程或是不等式中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法; 3.初等函数 面对含有参数的初等函数来说,在研究的时候应该抓住参数没有影响到的不变的性质。如所过的定点,二次函数的对称轴或是……; 4.选择与填空中的不等式 选择与填空中出现不等式的题目,优选特殊值法; 5.参数的取值范围 求参数的取值范围,应该建立关于参数的等式或是不等式,用函数的定义域或是值域或是解不等式完成,在对式子变形的过程中,优先选择分离参数的方法; 6.恒成立问题 恒成立问题或是它的反面,可以转化为最值问题,注意二次函数的应用,灵活使用闭区间上的最值,分类讨论的思想,分类讨论应该不重复不遗漏; 7.圆锥曲线问题 圆锥曲线的题目优先选择它们的定义完成,直线与圆锥曲线相交问题,若与弦的中点有关,选择设而不求点差法,与弦的中点无关,选择韦达定理公式法;使用韦达定理必须先考虑是否为二次及根的判别式; 8.曲线方程 求曲线方程的题目,如果知道曲线的形状,则可选择待定系数法,如果不知道曲线的形状,则所用的步骤为建系、设点、列式、化简(注意去掉不符合条件的特殊点); 9.离心率 求椭圆或是双曲线的离心率,建立关于a、b、c之间的关系等式即可; 10.三角函数 三角函数求周期、单调区间或是最值,优先考虑化为一次同角弦函数,然后使用辅助角公式解答;解三角形的题目,重视内角和定理的使用;与向量联系的题目,注意向量角的范围; 11.数列问题 数列的题目与和有关,优选和通公式,优选作差的方法;注意归纳、猜想之后证明;猜想的方向是两种特殊数列;解答的时候注意使用通项公式及前n项和公式,体会方程的思想; 12.立体几何问题 立体几何第一问如果是为建系服务的,一定用传统做法完成,如果不是,可以从第一问开始就建系完成;注意向量角与线线角、线面角、面面角都不相同,熟练掌握它们之间的三角函数值的转化;锥体体积的计算注意系数1/3,而三角形面积的计算注意系数1/2 ;与球有关的题目也不得不防,注意连接“心心距”创造直角三角形解题; 13.导数 导数的题目常规的一般不难,但要注意解题的层次与步骤,如果要用构造函数证明不等式,可从已知或是前问中找到突破口,必要时应该放弃;重视几何意义的应用,注意点是否在曲线上;

数学方法论

数学方法论 1研究数学方法论的意义和目的 什么叫方法论?方法论(methodology)就是把某种共同的发展规律和研究方法作为对象的一门学问。如所知,各门科学都有方法论,数学当然也有它自已的方法论。 数学方法论主要是研究和讨论数学的发展、数学的思想方法以及数学中的发现、发明与创新等法则的一门学问。 数这是一门工具性很强的科学,它和别的科学比较起业还具有较高的抽象性特征,为了有效地发展它、改进它、应用它或者把它很好地传授给学生们,就需要对这门科学的发展规律、研究方法、发现与发明等法则有所掌握。因此,数学研究工作者、数学业教师、科技工作者,以及高年级大学生、研究生等都需要知道一些数学方法论。 由于数学领域的许多概念与理论题材都是通过人脑的抽象思维形式表现出来的,这里不仅包含有思维对象(数学本体)的辩证法,而且还有着思维运动过程(认识与反映过程)的辩证法,所以数学方法论还给哲学家、自然辩证法研究工作者以及心理学家们提供了值得分析研究的素材。凡是看过恩格斯《自然

辩证法》的读者都知道,即使在初等数学里也充满着辨证法。 我们又知道,数学方法论中的许多方法和原理是从数学发展史中总结归纳出来的,所以数学工作者还必须学习一点数学史。 从近代数发展史中,我们看到有许多杰出的数学家曾转绕着数学基础问题展开了一系列争论,以致形成了各个著名的流派,如逻辑主义派、直觉主义派、形式主义派与柏拉图主义派等。直到现今,这些流派的观点主张对数学体系的内在发展,还产生着不同程度的影响。 各个数学流派对数学基础问题的研究,各有其方法论主张。事实上,他们各有所偏,各有所见。只有运用科学的反映论,才能从他们的观点主张中分析总结出较为正确的数学方法论观点。因此,对于今日的数学工作者来说,无论为了掌握、运用或者去发展数学方法论,都必须自觉地采取科学的反映观点(即辩证法的反映观点)去考察问题和分析问题。 2宏观方法论与微观的方法论 数学科学的发展规律可以从数学发展史的丰富材料中归纳分析出来。由于数学史是人类社会科学技术发展史的一个组成部分,数学发展的巨大动力源泉

方法论试题库(章节)

方法论试题库(章节) 第一章绪论 名词解释:1。方法论:是人们关于认识世界和改造世界的根本性的学科,是人们总结科学发现或发明的一般方法的理论。 简答:1。数学方法论的研究对象:关于数学功能的研究;关于数学内容辩证性质的研究;关于数学中常用方法的研究;关于数学思想方法的研究;关于数学思维的研究;关于数学推理的研究;关于数学语言的研究;关于数学人才成长规律的研究 2。数学方法论中数学内容辩证性质的研究 答。一。关于数学中矛盾的研究,即数学中有哪些重要的矛盾,它们的形势与发展规律是怎样的。二是关于数学中辩证法内容的分析,包括数学内容的辩证实质的分析和演进过程的分析等 3。试举四种数学中的一般科学认识方法 答:观察、分析、综合、比较、分类、抽象、概括等 4。试举四种数学中的特有的科学认识方法 答:抽象方法、公理化方法、模型方法、构造方法、试验方法、化归方法、映射方法等 论述:1。宏观和微观数学方法论的研究侧重点有何不同。 答:宏观数学方法论把数学置于各门科学以致客观世界中来认识,侧重于对数学发展的外部规律以及数学人才成长规律的研究。微观数学方法论从数学的内在联系中讨论数学中的一般研究方法,即着眼于数学的思想、观念,数学研究的方法,数学发现发明和创新法则等内部规律的研究。 2。数学方法论的数学功能。 一。科学功能,即数学作为一种科学语言和科学方法,它在自然科学、社会科学、哲学领域中具有方法论的价值。二。思维功能,即数学作为一种思维工具,是思维的体操,是进行思维活动的载体。三。社会功能,即数学作为认识世界、改造世界的工具,它在社会生产、经济、文化、教育等方面具有突出的地位与作用。四,心理功能,即数学是人类一种宝贵的文化财富,他在塑造人的健康完美的个性心理品质方面,具有特殊的意义与作用 3。论述数学思想方法形成和发展的规律:一。从整体上研究数学思想方法的系统进化,如从算术到代数,从综合几何到几何代数化,从常量数学到变量数学,从必然数学到或然数学,从明晰数学到模糊数学,从手工证明到机器证明等几次重大数学思想方法突破的孕育、产生及其规律的分析。二。研究数学思想方法的个体发育,即对每一种数学思想方法的结构、功能、演变发展规律及其在数学发展中的地位、作用的分析探究等。 第二章化归 填空:1。化归的方向或原则也可简述为:把实际问题化为数学问题,把数学问题化为代数问题,把代数问题化为解方程的问题。 名词解释:1。数学中的化归方法:将数学问题进行规范化,将一个新的、有待解决的或未能解决的问题,通过某种转化过程,归结到一类已经解决或比较容易解决的问题中去,从而最终求得解答的一种手段或方法。 简答:1。化归的三个方向:由未知化为已知,由困难化为容易,由繁琐化为简洁。 2。化归的三个原则:熟悉性原则,简单性原则,直观性原则。 3。请举出至少三个多维化归方法的例子。 答:变换法,反证法,MM方法

高中数学解题思想方法大全

目录 前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案……………………………………

前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳 和演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思 想等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想。最后谈谈解题中的有关策略和高考中的几个热点问题,并在附录部分提供了近几年的高考试卷。 在每节的内容中,先是对方法或者问题进行综合性的叙述,再以三种题组的形式出现。再现性题组是一组简单的选择填空题进行方法的再现,示范性题组进行详细的解答和分析,对方法和问题进行示范。巩固性题组旨在检查学习的效果,起到巩固的作用。每个题组中习题的选取,又尽量综合到代数、三角、几何几个部分重要章节的数学知识。

数学史和数学方法论

第一部分数学史 第一章数学的起源和远古数学文献 1.计数意识的起源。 数学的起源和人类文明的起源几乎是同步的。恩格斯在《反杜林论》中指出:“和其他各门科学一样,数学是从人的需要中产生的,如丈量土地和测量容积,计算时间和制造器械。”“数”的概念萌发于早期人类对事物的计数,结绳与书契可能是所有早期文明中最主要的计数方法。随着文字的出现,人类开始用一些文字符号按照一定的规则表记数字,这些规则就是进位制和符号布列方式,它们是记数法的要素。在世界各地文明中,形成了各自独特的数字符号体系和记数方法,例如:简单分群数系、乘法分群数系、字码数系、定位数系(位值制)等。我们今天通常使用的记数方式就是10进制定位系统,与其它记数方法相比,它在计算上有明显的优势,被誉为人类社会进步的基础。 2.埃及的两种主要的数学纸草书、埃及数制,埃及几何的突出成就。 著名的古埃及纸草书有两份,这两份纸草书都直接书写着数学内容,一份叫“莫斯科纸草书”,大约出自公元前1850年左右,它包括25个数学问题。这份纸草书于1893年被俄国人戈兰尼采夫买得,也称之为“戈兰尼采夫纸草书”,现藏于莫斯科美术博物馆。另一份叫“莱因特纸草书”,大约成书于公元前1650年左右,开头写有“获知一切奥秘的指南”的字样,接着是作者阿默士从更早的文献中抄下来的85个数学问题。这份纸草书于1858年被苏格兰人莱因特购得,后为英国博物馆收藏。这两份纸草书是我们研究古埃及数学的重要资料,其内容丰富,记述了古埃及的记数法,整数四则运算,单位分数的独特用法,试位法,求几何图形的面积、体积问题,以及数学在生产、生活实践中的应用问题。 埃及数制:据史料记载,早在公元前4000年左右,埃及就有了象形文字,在这种文字中他们以10为基数进行记数。这些文字是用单独的图画来表示一个数的,1是垂直的木棍,10是放牛用的弯曲工具,102是一端卷起的测量绳,103是一朵莲花,104是竖着的手指,105是小鸟,106是举起双手受惊的人,107是太阳。古埃及人单独或重复使用这些符号并将其依次排起来就可表示所有的数。这种记数法虽然以10为基数,用的是十进制,但并非位值制。由于缺乏位值制概念,这种记数法也存在着许多困难,例如:25346就需要用上20个记数符号,这对于算术和代数的 发展是极为不利的。 埃及几何的突出成就:埃及几 何的突出成就是金字塔数学。古埃 及人留下来的数学文献极少,但现 存的活文献——金字塔,却给现代 人留下了许多数学之谜。多少年 来,许多学者对埃及金字塔都进行 了实地考察,对于建于公元前3000 年至公元前2000年的古建筑提出 了不少难解之谜,尤其围绕着最大 的金字塔——胡夫金字塔(建于约 前26世纪)提出了下面这些不可 思议的问题:(1)塔底每边长 232m,误差小于20cm,塔高 146.5m,东南西北角误差仅为 1.27cm,直角误差仅为12”,方位 误差在2’~5’之间,这样的精确 度就是现代建筑也望尘莫及。(2) 用来砌塔的石块达230万块之多, 重量从2.5吨到50吨不等,石块间 的接缝之小连铅笔刀也难以插入。 (3)塔高的10亿倍恰巧等于地球 到太阳的距离,而塔底与塔高的2 倍之比近似等于3.1416,这是公元 3世纪时人们才得到的圆周率的最 高精度。(4)穿过塔的子午线恰 好把地球上的陆地与海洋分为两 半,而塔的重心正好落在引力中心 线上。它充分体现了古埃及人精确 的几何测量技术和高超的建筑技 术。 3.巴比伦数制和解二次方程 的方法。普林顿322号泥板书的数 学意义。 巴比伦数制:巴比伦人采用 60进位制记数法,采用了位置值 制,其记数法主要用加法原则并辅 之以乘法原则,高位数写在低位数 之左。但是由于巴比伦的位值制没 有零的记号,所以巴比伦的位值制 记数法并不完善,它所表示的数需 根据上、下文才能确定。巴比伦人 经常使用分数,且其分母总是常数 60,巴比伦人把分数当作“整体” 看待而并不看做一的几分之几。由 此可见,巴比伦记数并不属于严格 的位值制记数法。 解二次方程的方法:巴比伦数 他 们用特殊的方法能够解出一些一 次、二次甚至三次、四次方程。例 如:问题——求一个数,使它与其 倒数之和等于给定的数。用现代记 号表示即相当于: 。 这实际上是相当于解x2-bx +1=0这样的一元二次方程。对于 这个二次方程,巴比伦人给出的答 案是: 普林顿322号泥板书的数学 意义:关于巴比伦数学,很令人感 兴趣的是“普林顿322号”泥板书 即1923年由收藏家普林顿收藏、 现存于哥伦比亚大学珍本图书馆 的第322号收藏品。该品有4列数 字,共15行,其数字皆为楔形文 字,跟普通的账单一样。认真研究 就会发现:两列中的对应数字(除 4个例外)构成一边长为整数的直 角三角形的斜边和一个直角边。现 在人们把(3,4,5)这样一组能 作为直角三角形的边的正整数称 为毕氏三数。从中可以看到巴比伦 的数学成果是十分丰富的。 第二章希腊数学的兴起和 发展 1.泰勒斯发现的数学定理和初 创的证明,毕达哥拉斯学派、柏拉 图学派的主要数学成就。 泰勒斯(约公元前624~前547 年)是希腊数学史上第一个著名数 学家,在历史上享有“希腊科学之 父”美称,被誉为“希腊七贤之一”, 比我国孔子还早100年。他创立了 爱奥尼亚学派。他发现的数学定 理:(1 分;(2)等腰三角形的两底角相 等;(3)两直线相交时,对顶角 相等;(4)若已知三角形的一边 和两邻角,则此三角形完全确定; (5)半圆周角是直角。他初创的 证明:他关于“等腰三角形底角相 等”的证明是这样进行的:如图所 示,α=β,γ=δ(同一弓形的角), α—γ=β—δ(等量减等量差相 等),则∠OAB=∠OBA。尽管当 时人们对于角的概念还不完善,但 这一证明并不失为早起数学证明 的典范。世界演绎几何正是从这里 开始的。 毕达哥拉斯学派:毕达哥拉斯 学派亦称“南意大利学派”,是一个 集政治、学术、宗教三位于一体的 组织。古希腊哲学家毕达哥拉斯所 创立。产生于公元前6世纪末,公 元前5世纪被迫解散,其成员大多 是数学家、天文学家、音乐家。它 是西方美学史上最早探讨美的本 质的学派。毕达哥拉斯学派以“万 物皆数”, 事物的性质是由某种数量关系 决定的,万物按照一定的数量比 例而构成和谐的秩序;据说毕达 哥拉斯学派最早发现了所谓“黄 金分割”规律,而获得关于比例 的形式美的规律。毕达哥拉斯学 派的美学观点是客观唯心主义 的,对柏拉图、新柏拉图主义及 文艺复兴时期的 名的“勾股定理”,据说,毕达哥 拉斯为了庆贺自己的业绩,杀了 一百头牛,也正是由于勾股定理 的发现,导致无理数的发现,由 此产生了第一次数学危机。 柏拉图学派的主要数学成就。 柏拉图学派的代表人物是 柏拉图(约前427年-前347年), 他年轻时曾跟随希腊哲学家苏 格拉底学习哲学,受到逻辑思想 影响,尔后成为雅典举世瞩目的 大哲学家.柏拉图从毕达哥拉斯 学派吸收了许多数学观点,并运 用到自己的学说中,古希腊伟大 的哲学家,也是全部西方哲学乃至 整个西方文化最伟大的哲学家和 思想家之一,他和老师苏格拉底, 学生亚里士多德并称为古希腊三 大哲学家。他认为“数学是一切知 识中的最高形式”。公元前387年, 他在雅典城郊创办学园,世人称之 为柏拉图学园。该学园活动时间长 达900年,一直到公元529年学园 被封闭为止。柏拉图在数学的理想 思维上有重要贡献,他认为数学真 理只有通过概念思维才能被发现。 他坚持准确定义、清楚假设和逻辑 证明,并首先提出了系统的演绎推 理法则。柏拉图学派还发现了圆锥 曲线。 2.芝诺悖论,毕达哥拉斯—— 柏拉图的宇宙设计说,亚里士多德 的数学哲学。 芝诺悖论是古希腊数学家 芝诺提系 不可分性的哲学悖论。这些悖论 《物 理学》一书中而为后人所知。芝 诺提出这些悖论是为了支持他 老师巴门尼德关于“存在”不动、 是一的学说。这些悖论中最著名 的两个是:“阿基里斯跑不过乌 龟”和“飞矢不动”。这些方法现 解释,但还是无法用微积分解 决,因为微积分原理存在的前提 是存在广延(如,有广延的线段 经过无限分割,还是由有广延的 线段组成,而不是由无广延的点 组成。),而芝诺悖论中既承认广 延,又强调无广延的点。这些悖 论之所以难以解决,是因为它集 中强调后来笛卡尔和伽桑迪为 代表的的机械论的分歧点。这些 1/0=无 穷。

数学方法论模拟试卷

第1页,共6页 第2页,共6页 任课教师签名: 命题教师签名: 系主任签名: 主管院长签名: A. 函数的本质是变量间的对应 B. 解析表达式就是函数 C. 函数是两个非空数集间的映射 D. 函数y=2与y=2x 0是同一函数 9.数学中存在的有[ ] A. 黄金椭圆 B. 欧拉三角形 C. 黄金四边形 D. 黄金曲线 10.整数分为奇数、偶数,还可分为质数、合数、0和1。这是[ ] A. 一次划分 B. 复分 C. 二分法 D. 连续划分 11.正方形概念与菱形概念是[ ] A. 交叉关系 B. 从属关系 C. 矛盾关系 D. 对立关系 12.与圆命名有关的名人有[ ] A.拿破仑 B. 赵爽 C. 柯西 D. 牛顿 13.欧拉圆又称为 [ ] A. 九点圆 B.庞加莱圆 C. 黎曼圆 D.都不是 14.属于“因果归纳法”的有( )。 A . 求同法 B .数学归纳法 C . 枚举归纳法 D .联想法 15.截立方体得到的多边形有( )种。 A .3 B .4 C .5 D .6 16.与耐普尔共享发明对数的数学家有( ) A .笛卡尔 B .泰勒 C .别尔基 D .开普勒 17.“数学来源于逻辑”的观点来自于[ ] A. 罗素 B. 布劳威尔 C. 希尔伯特 D. 布尔巴基 18. “或”是[ ] 逻辑联结词 A. 合取式的 B. 析取式的 C. 等价式的 D. 都不是 19.联结判断与判断的是[ ] A. 判断 B. 推理 C. 证明 D. 都不是 20.与集中思维一致的是 [ ] A. 求异思维 B. 辐合思维 C. 发散思维 D. 幅射思维

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