七年级培优竞赛讲义知识决定命运,成功在于坚持第三讲:创造的基石----观察、归纳与猜想
【知识纵横】
当代著名科学家波普尔说过:我们的科学知识,是通过未经证明的和不可证明的语言,通过猜想,通过对问题的尝试性解决,通过猜想而进步的。从某种意义上来说,一部数学史就是猜想与验证猜想的历史。二十世纪数学发展中巨大成果是,1995年英国数学家维尔斯证明了困扰数学界长达三百五十多年的“费尔马大猜想”,而著名的哥德巴赫猜想,历经两个半世纪的探索,尚未被人证实猜想的正确性。当一个问题涉及相当多的乃至无穷多的情形时,我们可以从问题的简单情形或特殊情况入手,通过对简单情形或特殊情况的试验,从中发现一般规律或作出某种猜想,从而找到解决问题的途径或方法,这种研究问题的方法叫归纳猜想法,是创造发明的基石。【例题求解】
例1.已知m?2,n?2,且m,n均为正整数,如果将m进行如下方式的“分解”,那么下列三个叙述:①在2的“分解”中最大的数是11;②在4的“分解”中最小的数是13;③若m的“分解”中335n最小的数是23,则m?5,其中正确的是n。(太原市中考题)思路点拨:明确对m进行“分解”的意义,是解本题的关键。例2.将正偶数按下表排列5列。根据上面的排列规律,则2000应在()。(湖北省荆州市中考题)A.第125行,第1列B.第125行,第2列C.第250行,第1列D.第250行,第2列思路点拨:注意每一行排四个数,奇数行空第1列,偶数行空第5列,只要计算出2000是第几个数即可。例3.化简99?9?99?9?199?9?????????
n个n个n个(第十八届江苏省竞赛题)思路点拨:先考察n?1,2,3时的简单情形,然后作出猜想,这样,化简的目标更加明确。1七年级培优竞赛讲义知识决定命运,成功在于坚持例4.一楼梯共有n级台阶,规定每步可以迈1级或2级或3级,设从地面到台阶的第n级,不同的迈法为an种,当n?8时,求a8。(河南省竞赛题)思路点拨:先求出当n?1,2,3,4时,a1,a2,a3,a4的值,解题的关键是,从某级开始,寻找an与an?1、an?2、an?3的联系。例5.自然数按下表的规律排列:(1)求上起第10行,左起第13列的数。(2)数127应在上起第几行、左起第几列?(北京市“迎春杯”竞赛题)※巩固训练※
1.将正整数按如图所示的规律排列下去,若用有序数对?n,m?表示第n排、第m个数,比如?4,3?表示的数是9,则?7,2?表示的数是。(重庆市中考题)2.瑞士中学教师巴尔末成功从光谱数据,,,,?中得到巴尔末公式,从而打开了光谱奥妙的大门,请按这种规律写出第七个数据是。(福州市中考题)9162536
51221322七年级培优竞赛讲义3.已知一列数:1,-2,3,-4,5,-6,7,?将这列数排成下列形式:知识决定命运,成功在于坚持按照上述规律排列下去,那么第十行从左边数第5个数等于4.观察下列等式。(淮安市中考题)1?12?3?4?93?4?5?6?7?254?5?6?7?8?49
照此规律,第五个等式应为这个问题的一般性结论是1?2?3???n?
。(2011年陕西省高考题)5.阅读材料,大数学家高斯在上学读书时曾经研究过这样一个问题,经过研究,1?2?3???10??
1
n?n?1?,其中n是正整数,现在我们来研究一个类似2的问题:1?2?2?3???n?n?1???观察下面三个特殊的等式:1?2?
1
?1?2?3-0?1?2?31
2?3??2?3?4-1?2?3?31
3?4??3?4?5?2?3?4?3将这三个等式的两边相加,则得到1?2?2?3?3?4?读完这段材料,请你计算:(1)1?2?2?3???100?101.(2)1?2?2?3???n?n?1?.
(3)1?2?3?2?3?4???n?n?1??n?2?.
1
?3?4?5?20.3(四川省内江市中考题)3