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“割、补、拼、凑”有奥妙
郭彦钦

小朋友,如果问你长方形的面积该怎样计算时,恐怕你会很干脆地说出“用‘长方形面积=长×宽’求出来呀。”没错,你回答得很好。

好,下面请看这道题:某学校有一个长方形操场,它的长和宽相加的和是2OO米,现在学校要扩建这个操场,使得它的长和宽都增加2O米。那么,这个操场的面积将会增加多少平方米?

初看这道题,你会觉得这道题不太难。可是,当你提笔解答时,就会感觉有点不对劲:“要求长方形的面积,必须知道它的长和宽是多少,而现在知道的是长与宽的和,这该怎么做呢?”

别急,遇到困难时,好好动脑筋想一想,准能想出好办法的。你学过组合图形面积计算的方法吗?常用的“割、补、拼、凑”的方法你用过吗?那好,请看图1,图中长方形S表示原操场的面积,S1、S2、S3分别表示增加的三个长方形面积,由图可知增加的面积为S1+S2+S3,如果我们用割补的方法把图1变为图2,这时,你会发现什么呢?原来,增加的面积就是这个新长方形的面积,它的长是200+2O=22O(米),宽是2O米,则增加的面积是22O×2O=44OO(平方米)。(还有多种解法,请你试试。)

原来,增加的面积的大小与长和宽各是多少无关,而只与长加宽的和有关,这是为什么呢?请爱动脑筋的同学继续往下看。

假设原操场的长为a,宽为b,则扩大后操场的长为a+20,宽为b+2O

原面积:S=ab

现面积:S=(a+20)(b+20)

增加的面积:

  S=S-S

=(a+20)(b+2O)-ab

=ab+20a+20b+400-ab

=2O(a+b)+400

=2Ox200+4OO

=440O(平方米)

可见,遇到难题或问题时,多动动脑筋,准会找到好办法的。并且,每做一道题都应想想是否能找到什么规律,这样,你就会变得越来越聪明。

 
 

从整体分析数量关系

施魏

[题目]甲、乙两人同时从A、B两地相向而行,第一次相遇时离A地12O米,相遇后,他们继续前进,到达目的地后立即返回,在距A地15O米处再次相遇。求A、B两地的距离。

[分析与解]这道题如果从速度、时间和路程的关系来分析,会感到缺少条件。我们可从整体来分析题目的数量关系:甲乙两人同时出发,相向而行,他们第一次相遇时,共行了A、B两地的1个全程;两人从出发到再次相遇,共行了3个A、B两地的全程(如下图)。

两人共行1个全程,其中甲行的路程是12O米,那么两人从出发到再次相遇共行了3个全程,则甲共行了12O×3=36O(米),这时甲距A地还有15O米,如果甲再行15O米,则甲共行了2个全程,所以A、B两地的距离是:

(120×3+15O)÷2=255(米)。

 
 
逆向思维的妙用

 

看完这个标题,你可能会问:“什么是逆向思维呀?”逆向思维,是指将人们通常思考问题的思路反过来,用对立的、看上去似乎不可能的办法解决问题的思维方法。利用这种思维方法,可以巧妙地解决一些我们正常思维所不能解决的问题。

比如,我们在解下面的题目时,就可以应用这种思维方法。

小远买1角钱的邮票和2角钱的邮票共100张,一共花了17元钱。他买了1角和2角邮票各多少张?

解这一题目,假设买来的100张都是2角邮票,那么总钱数应为:2×100=200(角)=20(元)。

可实际上小远只花了17元钱,比假设少3元钱,这是因为其中有1角钱的邮票。若有一张1角邮票,总钱数就相差1角。

由此可求出1角邮票张数为:3元=30角,30÷1=30(张)。

2角邮票张数为:100-30=70(张)。

请你用这种方法算出下面的题目:

三年级的46名同学去划船,准备了可乘6人的船和可乘4人的船共10只,如果所有的学生恰好分配在这10只船上而没有剩余,那么大船和小船各几只?

《数学课外读物》第八册

 
 

向高斯学习讲究计算技巧

 

 

卡尔·弗里德里奇·高斯(1777-1855)是德国数学家、物理学家和天文学家,他对人类科学发展的影响,可以与阿基米德、牛顿并列。高斯出生在一个贫苦的家庭里,父亲原本不打算让他上学,但高斯很小就表现出在数学方面的才能。他10岁那年,数学教师布特纳要求学生求出1到100这一百个自然数的和。不一会儿,高斯就把算出了准确答案的石板交给了老师。在这之前,老师从未教过学生计算等差数列方面的知识,这就是著名的“高斯问题”。高斯年轻时就在数学方面作出了不少贡献,11岁发现二项式定理,15岁读完牛顿等数学家的著作,掌握了牛顿的微积分理论,18岁进入大学,19岁发现了用圆规和直尺进行正十七边形的作图方法,解决了悬而未决的几何难题,22岁证明了代数学基本定理,即每一代数方程必具有一个复数形式的根。24岁时,他继续证明了算术基本定理,即每个自然数均可表示为素数乘积的形式,而且这种表示方式是唯一的。他在超几何级数、复变函数论、统计数学、椭圆函数论等方面都有重大贡献。面对这一系列成就,他却谦虚地说:“如果其他人也像我那样持续不断地深入钻研真理,他们也会作出我所作的那种发现。”

如果我们今天也来解答那个著名的“高斯问题”:1+2+3……+98+99+100=?我想同学们大概不会采取把一百个自然数连续相加求和的办法吧,因为这个办法既不聪明又容易出错,更谈不上有什么计算技巧了。

求1至100这一百个自然数的和,可以采取头尾两数相加的办法:1+100、2+99、3+98、4+97……这样能得到50个101,用101×50便能迅速地求出它们的和是5050。当然还有其它的解法,如果我们用凑整百数的办法:1+99、2+98、3+97、4+96……便能得到49个100,再用100×49的积加上中间的数50与最后的数100,也能求出这一百个自然数的和。

如果我们展开想象的翅膀,可以把这一百个连续的自然数视为一个梯形,它的上底是1,下底是100,高是100。根据求梯形面积的公式:S=(a+b)×h÷2,这一百个自然数的和=(1+100)×100÷2=5050。如果我们能找到这个梯形的中位线,即这一百个自然数的中间的一个数,便可以根据梯形的另一个求面积的公式:S=m×h,这样一步就能求出得数。1至100的中间数应该在50与51之间,它是50.5,这一百个自然数的和=50.5×100=5050。啊!这个算法太妙了!假若德国数学家高斯还活在世上的话,他一定会坚起大拇指说:“中国的小学生真棒!”

计算的时候要认真审题,讲究计算技巧,使计算方法既正确又迅速,既合理又灵活。72×35÷36、42×54÷18,这两道题如果按照运算顺序,应该先算乘后算除,而乘或除都需要用竖式来进行计算。通过审题发现,这两道题改变其运算顺序,是不会影响计算结果的。将72×35÷36改为72÷36×35,将42×54÷18改为42×(54÷18),只需两次口算就能迅速地计算出它们的结果:72÷36×35=2×35=70,42×(54÷18)=42×3=126。再如125×12÷20,我们可以将原式改写为125×=125×=75。这样的例子有很多,只要我们平时重视计算的技能与技巧的培养与训练,我们也会变得越来越聪明的。

 

 
运用假设的方法进行思考

 

人教版九年义务教育六年制小学数学第八册教材上有这样一道应用题:

“新镇小学三年级有4个班,每班40人;四年级有3个班,每班38人。三年级和四年级一共有多少人?”

解答这道题我们是这样思考的:要求三年级和四年级一共有多少人,先要根据已知条件求出三年级和四年级各有多少人。列算式是:

 4O×4+38×3

=160+114

=274(人)

如果把这道题的第一个条件改成“三年级有3个班”,用上述的思考方法来解答这道题,列式为4O×3+38×3。除了这种方法,解答这道题还可以这样来思考:即先求出三年级1个班和四年级1个班人数的和,再求出三年级和四年级一共有多少人。列成算式是:

 (4O+38)×3

=78×3

=234(人)

前一道题和后一道题都是求三年级和四年级一共有多少人,因为在前一道题的己知条件中,三年级班级的个数与四年级的个数不相同,因此在通常情况下。只能用一种方法来解答;而在后一道题的已知条件中,因为三年级和四年级班级的个数相同,因此可以用两种方法来解答。

但如果我们采用假设的方法来进行思考,前一道题的解答方法就不止一种了。我们可以根据后一道题第二种解法的解题思路来解答前一道题,也就是假设三年级也是3个班,那么三年级和四年级一共有的人数就是(4O+38)×3,因为实际三年级有4个班,所以三年级和四年级一共有的人数应该是(4O+38)×3+4O。

同样,我们也可以假设四年级有4个班,那就可以先求出三年级4个班和四年级4个班共有的人数,再减去四年级互个班的人数,就得到三年级和四年级一共有的人数了。列式为

(40+38)×3+4O。

如果我们假设三年级每个班是38人,那么这道题还可以这样列式计算:38×(4+3)+(4O-38)×4。请同学们想一想:

38×(4+3)求出的是什么?为什么还要再加上(40-38)× 4呢?

把上面的问题想通后,再想一想,如果假设四年级每个班是4O人,这道题还可以怎样解答呢?请你试一试。

当然,对这道题来说,用假设的方法来进行思考,计算并不简便,但如果我们经常能运用假设法思考问题,就可以拓宽我们的思路,有利于解题能力的提高。