本帖最后由 ccpaging 于 2011-6-3 21:12 编辑
土豆:一个半径为1M的圆,其圆周上有N个点,且其中至少有两点相距少于1M。试求N的最小值。
玫瑰:这题是什么意思啊? 题目也看不懂啊。
土豆:要用到抽屉原理、、、这些题,至少需要正常同学初中和高中的数学知识。能考出来的,应该是经过有针对性的培训。
玫瑰:抽屉原理是什么? 那个题是什么意思啊?什么叫n的最小值是几啊? 它不是说最少有2个吗? 土豆:抽屉原理在上海三年级教科书的数学广场里边有。但我觉得,要真正的理解和掌握抽屉原理的意义,应该是在学习了几何以后。而这道题,已经是抽屉原理的应用了。
玫瑰:抽屉原理有的很难的,看着就头疼。能进一步讲讲不? 土豆:你是不是觉得,根本就不知所云?
玫瑰:我题目也没看懂,更加都不知道要我们做什么。
土豆:对,就是这感觉,不知所云。其实,抽屉原理在实际的生活场景中是有的,但像这种题,已经是抽屉原理的高阶应用。
玫瑰:能不能用我能听得懂的话简单说说? 土豆:打个比方吧。电影院的经理,去电影院里边走了一圈,回来就说,“今天爆满”。有人问:“为什么?你怎么看出来的?”他说,因为有人找不到空座,立在边上看。也就是说,如果这个小电影院的座位是100个,那么,至少有101人在看电影,这个说法对吗?
玫瑰:这个说法好象没什么问题吧。
土豆:好,那再换一个例子。有二个抽屉,三个苹果,无论你怎么放,至少有一个抽屉里边有两个苹果。
玫瑰:对的,这个我能懂。
土豆:注意啊,难度增加了。如果有四个自然数,其中必有两个数,他们的差是3的倍数。
玫瑰:抽屉原理在四五年级一直要弄得,很难。
土豆:也就奥数弄,正规学习不用弄的。
玫瑰:学校的题目好像没有这么难的吧。那四个自然数是怎么回事?
土豆:任意四个互不相同的自然数,其中必有两个数,他们的差是3的倍数。
玫瑰:吃不准了,好像是的。
土豆:能说出道理来吗?
玫瑰:我还正想问呢,怎么证明啊?
土豆:先不急着证明。要是我一上来就出这样的题,“任意N个互不相同的自然数,其中必有两个数,他们的差是3的倍数,请问N最小是几?”是不是可能不知所云?
玫瑰:哦,还是有一点点明白的。如果是三个数,一个比一个多1,那么就不可能有两个的差是3,要再多一个数。
土豆:对,但这还不是道理,仅仅是一个特例而已。
玫瑰:那怎么办?
土豆:我们已经知道了抽屉原理,可以先依葫芦画瓢。但这样做,可能碰到些麻烦,1)这道题中有无限的概念,2)没找到“抽屉”。
玫瑰:还没完全能把这个套上,虽然有一点点概念了,但觉得还用不上。
土豆:嗯。
玫瑰:我想想、、、除以3的余数做抽屉,0、1、2共3个抽屉?
土豆:我来画画看,是不是这样?
玫瑰:对,我就是这么想的。
土豆:这样,我们就把无数个“苹果”,分成了三类。注意哦,这里用了集合的概念。
玫瑰:然后呢?
土豆:这是不是印证了抽屉原理,任意四个互不相同的自然数中每一个,必然可以放在其中的一个抽屉里边,那么,至少在一个抽屉里边有两个自然数。
玫瑰:哦
土豆:用电影院经理的话说,爆满了。
玫瑰:我再看看,你的意思是它们的差是3的倍数了,因为在同一个圈里嘛。
土豆:这是同余定理,或者说同余定理的应用、推论,对不?
玫瑰:很不好意思地说,我不知道什么叫同余定理。依稀记得奥数老师讲过,“除以同一个数,余数相同”。
土豆:((a/3)的余数 + (b/3)的余数)/3的余数 = (a+b)/3的余数
简化后,可以表示成
余(a) + 余(b) = 余(a+b)
玫瑰:这道题看起来简单,真正做起来这么复杂啊?
土豆:解题中,运用了无限集合+抽屉原理+同余定理。无限集合,这个还好说,我们从小就没有讳言它。但我相信,不是每个同学,都能理解到这个程度。抽屉原理,也就是三年级的数学广场上露了一面,同学不知所云,老师也不知道怎么教。个人认为,抽屉原理涉及很复杂的逻辑表述,最好放在几何以后去学习。而同余定理,是初等数论的内容,是大学数学系的高年级专业课程。
玫瑰:这么说我不懂也不算很丢脸了啊。
土豆:看起来简单,要理解到相当的程度,需要有一系列的数学基础。
玫瑰:都说看起来也不简单啰。
土豆:我原来也不懂的,应用数学系没学过初等数论的,那是理论数学才学的。
玫瑰:那刚才那题呢?“一个半径为1M的圆,其圆周上有N个点,且其中至少有两点相距少于1M。试求N的最小值。”是不是分成6个部分?
土豆:再找抽屉和苹果呗。
玫瑰:6个抽屉?得要7只苹果?
土豆:嘿嘿,其实我也没想好。
玫瑰:我刚才是看也没看懂,题目里不是说至少2个吗?那为什么不能答2啊?
土豆:哪6个抽屉?
玫瑰:半径是1,对吧?边上的点要求相距少于1?
土豆:嗯
玫瑰:那么,就相当画出了个等边三角形,一共能画6个,对吧?那么得要7个苹果
土豆:怎么样的6个三角形?
玫瑰:画个图先,我是这样想的,圆周就被分成了6份
土豆:嘿嘿,明明是正六边形嘛
玫瑰:明明是6个三角形嘛!
土豆:好吧,将就您的说法。
玫瑰:可是我不懂,为什么我不能就摆两个点,就把它们放同一个格里呢?可是它又没说"不管怎么排"
土豆:不管怎么说,圆周上无穷个点被6个点分成了6份,那么,你试试把题目改一改呢?
玫瑰:应该加上,不管怎么摆,其中两点的距离少于1。
土豆:有N个不同的点,不管怎么摆,都能保证其中两点的距离少于1。
玫瑰:这样就对了。
土豆:这说明啥呢?
玫瑰:什么意思?
土豆:我觉得,出题的老师,没真正搞明白,或者说,他心里知道,却无法表述出来,又或者说,他表述出来了,童鞋们看不懂、、、
玫瑰:难怪我看到题目时,心里总想为什么不能写2呢?
土豆:但是,你现在学过类似的题了,是不是觉得,老师的问题不管怎么表述,你都明白的?
玫瑰:嗯,学过以后,感觉这题也没有原来觉得那么变态了。
土豆:那是因为,你心里已经有那些模式了
玫瑰:好象是的。
土豆:但我觉得,这就是在作弊,你说呢?
玫瑰:但那个题目,我始终觉得表述有问题。如果不是有针对性的练,那么看到题目仍是如同看天书啊。
土豆:对啊。所谓练,其实就是灌输,而不是Education,即Bring out。
玫瑰:因为它从孩子已有的知识是无法推导出来的,小朋友没办法用上现在学的东西来思考。
土豆:天外飞仙啊。三个知识点,跟现在的小四生都相去甚远。除了跳过,玩天外飞仙,根本没办法
玫瑰:首先,我家小四生就不可能知道要画正六边形,头一关就过不去了。
土豆:切,你画六边形,不也是想到了要找抽屉嘛,不跟你说抽屉,你想得到哇?
玫瑰:哦,这个我倒是原来就想到画,因为它说了两次1嘛。也画了草图,但画了不知道干什么用。
土豆:其实,我看到这道题,也晕了好一会。只是觉得,这种表述似曾相识,才联想到抽屉原理。
玫瑰:一直纠结与它不是说最少2个点吗?为什么不能写2呢?
土豆:俺换个说法,不跟你说抽屉原理,无论怎么写,你都很难去理解它的,要不,找个人试试?
玫瑰:不用试了,你说了我没懂,你要不是画了那三个圈圈,我也理解不了抽屉原理。我家小四生肯定一头雾水。你怎么不找自己孩子试试看呢?
土豆:揠苗助长啊。不说找小四生了,孩子他爸就玩不下去。只要是没学过奥数,又不是专业数学系的,可能基本都没戏。
玫瑰:孩子他爸他对不会做的数学题一律斥之为无聊。
土豆:这话朴素,其实有道理。
玫瑰:他原来是学理科的,数学挺好的,高考数学满分,但奥数不会。
土豆:我理解,所谓不会做,是指我努力了但还是不会做,这就说明,这个题跟我现在的水平相去甚远,通过别人传授,就像刚才那样教,就算会做了,还是不会用的,也就是说,学了等于没学。
玫瑰:有点道理啊。要考小学生,还不如直接说有六个抽屉,让你放苹果,你得要多少个苹果,才能保证不管怎么放都有一个抽屉里有两个?
土豆:那就不是奥数水平了。
玫瑰:这是我的水平。
土豆:如果我是数学老师,基本上,要是孩子提不出抽屉原理这四个字,也就不用讲了,讲了也白讲,徒增烦恼。 |