强基37课——小学数学总复习 第三十六章 等差数列、数线段和搭配

一、阶梯型的面积

二、等差数列和等差数列求和

    1、相邻两数之差都相等的数列叫等差数列,这个差叫等差数列的公差。

   2、高斯是个伟大的数学家,他小时候就非常喜欢思考数学问题。在思考等差数列求和问题时,把等差数列想象成阶梯形,从而很快就得到了等差数列的求和公式:

等差数列和=(头项+末项)× 数列项数 ÷ 2

   3、等差数列项数实际是植树模型的含两端点数,从而得到公式:

等差数列项数=(末项-头项)÷ 公差 + 1

三、数线段

   1、例题:一线段中有49点(不含端点),2点连一线段,问共有多少线段?

        (1)分析,由于点数太多,直接数是不切实际,包括端点一共是51点,能否变为50个点的线段数加一个可求的数呢?显示是可行的,同理,50个点也可以继续转化……

        (2)从一个端点开始到其它50个点的线段是50条,同理,一个端点到其它49个点的线段是49条,……,所以线段总数=50+49+48+……+2+1。

        (3)根据等差数列和公式得到线段总数:

50+1)× 50 ÷2 = 2550÷2=1275(条)

    2、数三角形、数直线交点都与上面的例题相同。

    3、复杂问题转化为简单问题,或者把未知解的问题转化为已知解的问题,这种思维过程叫做“转化”或”化归“,在数学中极其重要。

四、搭配

    1、枚举就是算出所有的可能数。枚举法重要的是要有适当的分类:不重复不漏项。

    2、心中要有树,首先树干要分多少大树枝,大树枝要分多少小树枝,……,最终可到达末枝数即是结果。

    3、如果每层树枝是对等(或者说在数学组合上不可区分)的,总的组合数两个可能数的乘积。

五、练习题

    1、计算11+13+15+……+99的值。

    2、平面上20条直线互相不平行,也没有超过2条直线交于同一点的,问这20条直线有多少个交点?

    3、下图中最多有多少个不重叠的三角形,有多少个三角形?

    4、下图中最多有多少个不重叠的长方形,有多少个长方形?(要应用对等搭配的思想解决问题)

 

附录1:助记词
阶梯形,正倒放,两齿合,成矩形。
上下底,合成长,阶梯数,视为高。

一列数,相邻差,恒相等,等差列。
小高斯,勤思考,数列和,能简算。
柱状图,靠一起,即成为,阶梯形。
头尾和,乘项数,除以二,快得到。

一线段,中数点,总段数,费心神。
数过来,数过去,既怕多,也怕少。

含端点,之段数,总点数,减去一。
去此点,重复做,终得式,等差和。
难问题,经转化,易问题,终得解。
遇难题,不要慌,转化法,难转易。
数三角,数交点,题虽异,解法同。

含一段,数段数,含二段,数少一。
如此推,至整体,终得式,等差和。
复杂题,分解后,多简题,终可解。
枚举法,贵分类,不缺漏,不重叠。

搭配题,枚举法,选一组,做树干。
搭配数,组含数,相乘积,即得数。

附录2:阶梯形齿合Python 程序

#阶梯形齿合图 Python 源码
import turtle as t  #导入海龟画图模块
t.setup(850,650)  #窗口大小
t.screensize(800,600) #画布大小
t.speed("fastest")  #画笔速度
t.hideturtle()      #隐藏海龟

#在坐标(x,y)处画宽为L,高为h的长方形,isLeft是否逆时针
def rct(x,y,L,h,isLeft):
   t.penup()
   t.setpos(x,y) 
   t.pendown()
   t.setheading(0)
   t.forward(L)
   if isLeft:
      t.left(90)
   else:
      t.right(90)
   t.forward(h)
   if isLeft:
      t.left(90)
   else:
      t.right(90)
   t.forward(L)
   if isLeft:
      t.left(90)
   else:
      t.right(90)
   t.forward(h)

#画阶梯形(x0,y0)开始位置,startH开始高度,stepH高度步进值,stepNum阶梯数,isLeft是否逆时针
def step(x0,y0,L,startH,stepH,stepNum,isLeft):
   for n in range(stepNum):
      rct(x0+n*L,y0,L,startH+n*stepH,isLeft)

#分离组
#画倒序阶梯
step(-300,300,20,200,-20,10,0)
#画升序阶梯
step(-300,40,20,20,20,10,1)

#合起组
#画倒序阶梯
step(0,280,20,200,-20,10,0)
#画升序阶梯
step(0,60,20,20,20,10,1)