校本课程
数学竞赛与学科拓展
一、 课程目标、意图
1.培养学生对数学的兴趣,激励学生学好数学的积极性,对学有余力的学生,充分发展他们的数学才能。同时为数学竞赛的选拔做准备。
2.通过对奥赛各种解题方法的探索、研究,培养学生的运算能力、逻辑思维能力和空间想象能力,要使学生逐步学会分析、综合、归纳、演绎、概括、抽象、类比等重要的思想方法。同时,重视培养学生的独立思考和自学的能力。使学生养成良好的思维习惯,提高应用数学的意识,感受数学各方面的价值。
3.了解奥赛解题的常用方法及其作用。掌握探索法在分析题目,解决问题中的应用。
二、 课程内容与活动安排
1. 导论(0.5课时)
2. 数学竞赛常用的6种解题方法之探索法
(1)探索常从熟悉的地方开始(0.5课时)
(2)探索常从简单的情形入手(0.5课时)
(3)探索常从考虑极端情形着手(0.5课时)
(4)探索常从不断减少目标着手(0.5课时)
(5)探索可从改变情形着手(0.5课时)
(6)探索可从变更问题着手(1课时)
(7)探索可从美学角度考虑(0.5课时)
(8)探索须充分利用已有信息(0.5课时)
(9)解题尝试与讲评(2课时)
3. 其他解题方法与解题思想的探究,交流(1课时)
三、 课程实施说明
组织形式:教师主讲,学生参与讨论
班级规模:50人左右
场地: 高二十五班教室
课时: 8课时
四、 考试评价说明
平时出勤,作业和课堂学习表现占70% 。课程结束时完成一份一次开放性测试作业,考察学生应用所学知识与方法解决问题的能力,占最终成绩的30%。
第一讲 探索常从熟悉的地方开始
教学目标:
了解奥赛解题的常用方法。学会从熟悉的地方开始探索解题方法。
教学方式:教师主讲,学生参与讨论。
教学要点:
1. 导论
◇ 数学竞赛常用的6种解题方法
(1)探索法;
(2)化归法;
(3)转换法;
(4)设想法;
(5)构造法;
(6)数学归纳法。
2. 探索法介绍
解数学题往往需要探索,解数学竞赛题更加需要探索。竞赛中的问题往往没有固定的套路可以依循,需要根据题设中的信息启动自己的头脑,运用智力自己去尝试、去找路就是进行探索,。探索法是求解数学竞赛题的重要方法之一。
3. 探索法(一):探索常从熟悉的地方开始
例1.(2004年全国高中联赛题)设锐角
A.
分析:本题应从“关于x的二次方程有两个相等实根,则判别式为
答案:B
例2.(2004年全国高中联赛题)
在平面直角坐标系xOy中,函数
分析:先运用辅助角公式,化为y=
答案:
作业布置:1.复习整理讲过内容;
2.预习下节课内容,尝试探索下节课例题。
第二讲 探索常从简单的情形入手及探索常从考虑极端情形着手
教学目标:学会从简单的情形入手及从考虑极端情形着手探索解题方法。
教学方式:教师主讲,学生参与讨论。
教学要点:
1.探索法(二)探索常从简单的情形入手
例3.(2004年全国联赛题)设函数
分析:x,y分别取最简单的情形0或1,代入进行探索。
答案:. x+1
例4.(2004年全国女子数学奥林匹克题)设a、b、c为正实数,求:
分析:若分母为单项式,分式便很容易分离,情形会较简单,故三个分母用换元法分别令为x,y,z后进行探索。
答案:
2. 探索法(三)探索常从考虑极端情形着手
例5.(2003年全国高中联赛题)删去正整数数列1,2,3…中的所有完全平方数,得到一个新数列,这个数列的第2003项是( )
A. 2046 B
分析:考虑平方接近2003的极端情况,即可推出删去了几项。
答案:C
例6.设至少有四项的数列
分析:探究前几项的极端情况,猜测出规律,再用数学归纳法证明。
答案:从第二项起构成等差数列。
作业布置:1.复习整理讲过内容;
2.预习下节课内容,尝试探索下节课例题。
第三讲 探索常从不断减小目标差着手及探索可从改变形式着手
教学目标:
学会从不断减小目标差着手及从改变形式着手探索解题方法。
教学方式:教师主讲,学生参与讨论。
教学要点:
1. 探索法(四)探索常从不断减小目标差着手
例7.(2004年全国高中联赛题)顶点为P的圆锥的轴截面是等腰直角三角形,A是底面圆周上的点,B是底面圆内的点,O为底面圆的圆心,AB⊥OB,垂足为B,OH⊥PB,垂足为H,且PA=4,C为PA的中点,当三棱锥O-HPC的体积最大时,OB的长为( )
A.
分析:选择最佳的底面与高,使得其中一个为定值,即可通过降维减小目标差。
答案:D
例8.(2003年北京市竞赛题)已知x,y是正实数,且满足xy+x+y=71,
分析:转化为求xy与x+y,以此减小目标差。
答案:146或2993
2. 探索法(五)探索可从改变形式着手
例9.(2000年河北省竞赛题)设
分析:通过配方,知方程表示圆。法一:改变圆的方程的形式,化为参数方程,转化为三角函数来求解。法二:改变目标函数的形式,看成动点与定点连线斜率的倒数,再数形结合进行求解。
答案:
作业布置:1.复习整理讲过内容;
2.预习下节课内容,尝试探索下节课例题。
例10.由49=
能否有
分析:改变等式左边的形式,通过不断变形,配成完全平方即可。
答案:能。
第四讲 探索可从变更问题着手
教学目标:学会从变更问题着手探索解题方法。
教学方式:教师主讲,学生参与讨论。
教学要点:
1. 探索法(六)探索可从变更问题着手
例11.(2004年全国高中联赛题改编)已知
分析:先把“
答案:
例12.(2004年湖南省竞赛题)一台计算机装置的示意图如图所示,
A,B表示数据入口,C是计算结果的出口。计算过程是由A,B m A B n C k
分别输入自然数m和n,经过计算后得自然数k由C输出。若此种装置满足以下三个性质:
1、 A,B分别输入1,则输出结果1;
2、 若A输入任何固定自然数不变,B输入自然数增大,则输出结果比原来增大2;
3、 若B输入1,A输入自然数增大1,则输出结果为原来的2倍。
试问:
(1)若A输入1,B输入自然数n,则输出结果为多少?
(2)若B输入1,A输入自然数m,则输出结果为多少?
(3)若A输入自然数2002,B输入自然数9,则输出结果为多少?
分析:探索把A到C和B到C的输入输出规律,把应用问题变更为等差数列和等比数列的数学问题。
本题难度较大,而且与课本知识结合紧密。所以给学生充分的时间思考,实践,交流。
答案:(1)2n-1;(2)
作业布置:1.复习整理讲过内容;
2.预习下节课内容,尝试探索下节课例题。
第五讲 探索探索可从美学角度考虑及探索须充分利用已有信息
教学目标:学会从美学角度考虑及充分利用已有信息探索解题方法。
教学方式:教师主讲,学生参与讨论。
教学要点:
1. 探索法(七)探索可从美学角度考虑
例13.(2004年全国联赛题)设点O在
A.2 B.
分析:利用数学表达式中的“均衡美”,把向量OC的系数3拆成1和2,然后分别和前两个向量结合,即可提取系数。再运用加法的平行四边形法则,进一步探索。
答案:C
例14.(2003年北京市竞赛题)已知函数
分析:利用“对称美”,探索
答案:2998.5
2. 探索法(七)探索须充分利用已有信息
例15.(中国西部数学奥林匹克)设
分析:充分利用已知信息“
答案:略。
学生讨论,发表感想。
作业布置:1.复习整理讲过内容;
2.预习下节课内容,尝试探索下节课例题。
第六讲 解题尝试
教学目标:
学会从简单的情形入手及从考虑极端情形着手探索解题方法。
教学方式:学生独立思考,应用所学方法完成习题。
教学要点:
解题尝试
A组
1.(山东省竞赛题)设等差数列的前四项的和为26,后四项的和为110,这个数列的所有各项的和为187,那么,这个数列的项数是( )
A.11 B
2.(湖南省竞赛题)若
A.
C.
3.(安徽省竞赛题)一个三棱锥的三个侧面中有两个是等腰直角三角形,另一个是边长为1的正三角形,那么,这个三棱锥的体积大小( )
A.有唯一确定的值 B.有2个不同值
C.有三个不同值 D.有三个以上不同值
4.(山东省竞赛题)已知
A.
B.
C.
D.
5.(2007“南方杯”数学邀请赛)若k、a是实数,则关于x的不等式
A.
6.已知x、y、z为互不相等的实数,
且
7.(IMO国家集训队试题)实数x、y、z满足x+y=z-1,
8.(安徽省竞赛题)设
(1)若
(2)求使函数
9.(2003年北京市竞赛题)记min{a,b,c}为a,,b,c中的最小值,若x,y是任意正数, M=
10.(第28届俄罗斯数学奥林匹克题)
设a,b,c为正数,有a+b+c=3,证明
作业布置:1.继续完成“解题尝试”;
2.总结解题方法。
第七讲 交流“解题尝试”
教学目标:学会从简单的情形入手及从考虑极端情形着手探索解题方法。
教学方式:学生交流,教师讲解总结。
教学要点:
1. 核对答案
(参考答案:1.A; 2.D; 3.C; 4.B; 5.D; 6.略;7.z=5最大值62;
8.(2)-2; 9.
2. 学生交流讨论,各抒己见
3. 教师补充总结
作业布置:1.订正并整理“解题尝试”;
2.试着总结其他解题方法与解题思想。
第八讲 其他解题方法与解题思想的探究,交流.
教学目标:探究,交流其他解题方法与解题思想。布置考核作业
教学方式:学生参与讨论,教师布置考核作业
教学要点:
1. 学生探究,交流其他解题方法与解题思想。
2. 教师小结。
在数学奥赛中,解题方法不拘一格。题目往往不容易入手,也就是我们常说的“没思路”。这时就需要我们积极主动地对题目进行分析。比较常用的方法有探索法、化归法、转换法、设想法、构造法、数学归纳法、数形结合法等。
3. 布置考核作业。
编制或从书籍中选择1~2个题目,结合上课内容,分析其探索方法,写出详细解题过程,并对解题方法加以总结。
必须写清楚班级、姓名、号数。