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從 2013 年台南市市長 盃 國民中學數學能力競賽 決賽試題分析談起

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(1)

從 2013 年台南市市長 盃

國民中學數學能力競賽 決賽試題分析談起

• 左太政 / 國立高雄師範大學數學系

(2)

對數學競賽的省思 :

• 蕭文強 (2012): 數學競賽 --- 是好、是壞?是 樂、是苦?數學傳播。 37 卷 4 期, pp.46- 55 。

• 作者從參與 1988 年香港舉辦數學奧林匹亞 競賽 (IMO) 擔任 coordinator 談起。

• 台南市自 95 年開始由南寧高中承辦市長盃 國中數學競賽複賽及決賽部分。

(3)

競賽與研究

• 參加數學競賽者,較著重在解可能題目未 必很明確別人出題,並能分析解題策略,

對數學學習與研究是否有幫助?

• 數學研究之精神在於探索解答,且容許改 變題目條件。

(4)

研習內容

•簡介解題策略

•決賽試題解析

(5)

•第一部分:

淺介數學解題策略

(6)

何謂數學解題

•解題係指當某人在解一個數學 問題時,這個人為獲得答案所 從事的一系列活動。

•數學解題係指在解決數學問題 過程中需要用到一些數學概念

、原理或方法等。

(7)

老師教解題技巧的二個任務

•老師是否能夠明確用名詞描述 出成功解題時所使用的解題方 法或策略為何?

•老師是否能夠將這些解題方法

或策略教導學生如何解題?

(8)

解題策略的意義

•策略是指完成任務的方法。

•解題策略是指解決數學問題所

使用的方法。

(9)

解題策略的種類

(Problem-Solving Strategies)

• 法則 (Algorithms)

• 捷思法 (Heuristics)

• 窮舉法 (Trial-and-Error)

• 頓悟法 (Insight)

(10)

解題能否成功,取決於有關知識及 技能所涉及的四個範疇

• (1) 資源 (resources): 有關數學的程 序知識與性質等。

• (2) 捷思 (heuristics) :解題的策略 及技巧。

• (3) 掌握 (control): 能決定什麼是及 何時使用上述所提及的資源及策略。

• (4) 信念 (beliefs) :從數學觀點如何 確定能解決問題。

(11)

常用的捷思策略

• 1. 如有可能的話可作圖或表。

• 2. 特殊化—即考慮特殊情形可由下列方式進行 : 視 為問題的特例;

• (1) 探究可能取值的範圍;

• (2) 將整數參數從 1,2,3,… 依序探討起,尋找其規律性

• 3. 利用「對稱性」或「為不失一般性」嘗試簡化題目

• 4. 倒推法

• 5. 將問題化成一系列小問題解題

• 6. 分幾種情形討論

• 7. 反證法

• 8. 一般化

• 9. 引用新的符號 ( 代數題 ) 或作補助線 ( 幾何題 )

(12)

解題歷程

(一) 瞭解問題 -

• 什麼是題目要求的或要證明的?

• 已知條件有哪些?

• 必要時可作圖行或表格幫助瞭解題

意。

(13)

(二) 擬定計畫 ( 即提出解題構想 )- 能分析問題

,是否曾做過或解過類似題,以尋求解題途徑

,亦可考慮依下列方式進行:

1. 儘可能畫出圖形或表格;

2. 檢查特例如令問題中的整數取等特殊值代入 , 看看是否可歸納出規律來;

3. 嘗試簡化問題如利用對稱性、採用『不妨假 』 而不失問題的一般討論方式。

4. 如無法立即解決問題,需保留任何解題的記 錄 , 以便先做別題後再回頭解本題時參考使用

(14)

解題歷程

(三) 實行計畫 -

選擇策略及綜合運用知識去進行推 理、計算,以解決問題。

(四) 回顧解答 -

驗證答案是否合理及思考結果或方

法能否用於解其他問題, 甚至於自

己修改原問題或推廣其結論 , ,形成

另一個問題 , ,亦可考慮作為專題研

究之題目。

(15)

• 簡言之 , 通常解題活動先從題目 待答或待證明的地方著手

(Request), 適時引進題目的已知

條件及潛在的性質 (Response),

最後導出結果 (Result). 這是所

謂的「 3 R 」策略。

(16)

•第二部份:

數學競賽決賽試題 解析

(17)

•一、填充題

( 共 10 題,每題 6 分 )

(18)

• 1. 已知 p 和 q 都是質數且 ,如果

也都是質數, 之值為 __________ 。

• Ans: 23

p q

p

2

q

p q

(19)

【參考解答】

(1) 因為 p 和 q 都是質數,且 p+q 和 p-q 也都是質數,故 q=2 。

(2) 又 p+2 也是質數,且 p-2, p, p+2 三數中必只有一數是 3 的倍數。故

5

2

23

p   p   q

(20)

• 2. 已知 皆為整數,則

共有 ___________ 組數對 滿足條件

• Ans: 3 組

, a b

( , ) a b

2 2

5( aab b  ) 7  a  14 b

(21)

• 【參考解答】

代入 分別求 值:

(1) 當 時, ( 不合 ) ; (2) 當 時, ( 不合 ) ,

(3) 當 時, ( 不合 )

• 故解為

2 2 2 2

2 2

1,2

5( ) 7 14 5 (5 14) (5 7 ) 0 (5 14) (5 14) 4 5 (5 7 )

2 5

a ab b a b b a b a a

a a a a

b

  

2 2 2 2

2

(5 14) 20(5 7 ) 0 25 140 196 100 140 0 14 3 14 3

75 196 1.6 1,0,1

15 15

a a a a a a a

a a a

 

      

1 2

3, 4

b    b 5

0

a

b1  145

b

2

0 1

a

1 2, 2 1

b    b 5

( , ) ( 1,3),(0,0),(1, 2)a b  

1 a

1,2

 

b b b

1

, 

2

(22)

• 3.

2

, 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 這 十個數填入右圖中的 10 個空格子裡,

• 每個格子只能填一個數。又此圖形中共有 三個田字形,每個田字形都是由四個空格組成

。如果每個田字形的四個空格內所填的數字之 和都等於 A ,則 A 的最大值為 ________ 。

Ans: 28

(23)

• 【參考解答】

• 設對角線位置的中間二個空格分別 填入 ,又三個田字型的四個格子

中所填的數 之和為 A ,

若 A=28 ,可考慮取

最上面的田字型其餘三數為 4,7,8 ;中間的田字型其 餘二數為 3, 6 ;

• 最下面的田字型其餘三數為 2,5,11 。

註 : 本題填法有多種方式, A 的最小值為 24 。

2 3 4    11 65 65 3 A 65  x y 65 10 11 86 22  A 28

2 3 4    11 65 65 3 A 65  x y 65 10 11 86 22 A 28

(24)

• 4. 在所有三位數的正整數 中,能使 的末三位數字是

168 的最大三位數 為

__________ 。

• Ans: 982

n n

n

3

(25)

• 【參考解答】

• (1) 因 n3的末位數字是 8 ,所以 n 的末位數字是 2 。

• (2) 設 n =10k+2 ,其中 kZ ,

• n3 = (10k+2)3 = 1000k3+600k2+120k+8 ,

• 因為 n3的十位數字是 6 ,所以 k 的個位數字為 3 或 8 。

• 為了簡化計算,我們可以假設 k = 5m+3 ,其中 mZ , n3 = (10(5m+3)+2)3 = (50m+32)3

=125000m3+240000m2+153600m+32768 ,

• 因為 n3的百位數字為 1 ,故 m 的個位數字為 4 或 9

當 m = 4 ,我們得到 k = 23 和 n = 232 ,

(26)

當 m = 9 ,我們得到 k = 48 和 n = 482 ,

當 m = 14 ,我們得到 k = 73 和 n = 732

當 m = 19 ,我們得到 k = 98 和 n = 982 ,

當 m = 24 ,我們得到 k =123 和 n = 1232

,……。

• 所以最大三位數 n 為 982

(27)

• 5. 長方形 ABCD 中, E 為 中

點,

F

為 中點。如果 為直角,

則 的比

值為 _________ 。

 ( 答案需化為最簡式,否則不予計分 )

• Ans: F

E C

A D

B

2 2

AB

AD

BC

CD

AEF AB

AD

(28)

• 【參考解答】

• 令

AB  2 , a AD  2 b

F

E C

A D

B

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2 2 2

2 2

4 , , 4

4 ( ) (4 ) 5 2

2 2

2

AE a b EF a b AF a b

a b a b a b a b

b a a

b

      

       

   

(29)

• 6. 已知二數 滿足

則 _______ 。

• Ans: 4

b a,

2 2

(2 a b  )   ( a 2 ) b  170 50  a  58 b

 b

a

(30)

• 【分析】

– 如果利用乘法公式將其展開後整理,過程可能 複雜些。

– 如果利用十字交乘法:令 因此原方程式可寫成

,似乎也不行通。

– 若利用配方法:欲寫成

– , – 其中 。

2

,

2

A a b B a b

2 2 170 0

A AB B

A m

 

2 B n

2 A2 B2 2Am 2Bn m 2 n2

2 2

2 Am  2 Bn   50 a  58 , b mn  170

(31)

• 【參考解答】

• 根據以上討論可知

• 設原式 =

2 2

[(2 a b   ) m ]  [( a  2 ) bn ]  0

7, 11

2 7 0, 2 11 0 1, 5 | | 4

m n

a b a b

a b a b

    

     

     

   

2 2

2 2 a b m   2 a  2 b n   50 a  58 , b mn  170

(32)

• 7. 令 為正整數,在坐標平面上,直線

,分別交 x 軸與 y 軸於 二點

O 為原點。 若直角三角形 AOB 的面積為

,則

= _________ 。 Ans:

n

1

1 1

y n x

n n

  

 

A B ,

S

n

1 2 2013

SS    S

2013 4028

(33)

• 【參考解答】

• 因為 A,B 點之座標 之

面積為

1 1

( , 0), (0, )

A B 1 AOB

n n  

1 1 1 1 1 1 1

( )

2  n n 1 2 ( n n 1)  2 n n 1

  

2013

1 2 2013

1

1 1 1 1 1 2013

( ) (1 )

2 1 2 2014 4028

n

S S S

n n

       

(34)

• 8. 計算

=______

• ( 需化至最簡式,否則不計分。 )

• Ans:

2 1 3 2 4 3 100 99

2 6 12 9900

 

9

10

(35)

• 【參考解答】

2 1 3 2 4 3 100 99

2 6 12 9900

1 1 1 1 1

(1 ) ( ) ( )

2 2 3 99 100

1 9 1 10 10

       

      

  

(36)

• 9. 設某數列的第 n 項為

• ,其中 n 為正整數。若此數列的前 2013 項 之和為 L ,且

,其中 是某正整數,則 的

值為 _________ 。

• Ans: 2013

3 ) 1 ( )

2 (

1 )

1 (

1 1 2 2

n n

n

n

 1

 L

(37)

• 【參考解答】

其中 n 為正整數。

• 首先觀察對任意的正整數 k ,

3 ) 1 (

) 2 (

1 )

1 (

1 1 2 2

 

 

 

n n n

x

n n

2 2 2 2

2 2 2 2

4 3 2 2 2

2 2 2 2

2

1 1 ( 1) ( 1)

1 ( 1) ( 1)

2 3 2 1 ( 1)

( 1) ( 1)

1 1 1 1

1 1

( 1) ( 1) 1

k k k k

k k k k

k k k k k k

k k k k

k k

k k k k k k

 

 

      

(38)

• 所以對任意的自然數 n ,我們可求得

• 因為

• 由*知,

• 所以

3 ) 1 ( 2

1 1

1 1

 

 

 

n n n

x

n n

1 2 2013

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

2 3 4 3 4 5 4 5 6

1 1 1 1 1 1

1 1

5 6 7 2014 2015 2016

1 1 1 1 1 1 1 1 1

2013 (*)

2 2015 4 5 6 7 2014 2015 2016 L x   x x

   

               

      

      

2014 2013  L

 2013

(39)

• 10. 已知 為正整數且

,則滿足條件

的 值為 ________ 。

• Ans:

,

a b a b

1683  ab

( , )a b

( , ) (748,187)

a b

(40)

• 【參考解答】

因 為正整數,所以 必為正整數,且 ,所以 ,其中 k 為正整數。

• 因為 ,所以

1683 a b  b ( 1683 a)2 1683 a 2 1683a

,

a b 1683a

1683 3 11 17   

2

a

  11 17

k

2

11 17

2

1683 1, 2 a    k    k

a b  ( , ) (748,187) a b

(41)

由上述解的過程得知

• 如果我們將 1683 改為 2013 或 2014 ,其結 果為何?

(42)

•二、計算及證明題

( 共 4 題,每題 10 分 )

(43)

• 1. 設 為質數,如果 的正因數之個數少於 11 個,試 求滿足這樣條件的所有質數

p p

2

11

p

(44)

• 解題策略:

將 p 值從最小值 p=2,3,5,… 代 入檢驗是

否符合題意。

(45)

【參考解答】 Ans:

若 ,則 有 4 個正因數 1, 3, 5, 15 。

若 ,則 有 6 個正因數 1, 2, 4, 5, 10, 20

若 ,則 有 9 個正因數 1, 2, 3, 4, , 9, 12, 18, 36

若 ,則 有 12 個正因數(不合)

2,3,5 p

2

pp

2

11 15 3 5   3

pp

2

  11 20 2

2

5 5

p  7 p

2

11 36 2

2

3

2

p    

2

11 60 2

2

3 5

p     

(46)

• 欲證當 時, 的正因數之個數 必多於 11 個。首先證明 為 12 的倍數。

• 因為 ,則 必為 4 的倍數加 1 , 必 為 4 的倍數。

又 為 3 的倍數加 1 ,因此 亦為 3 的倍數加 1

,所以 為 3 的倍數。

• 故可令 ,其中 為正整數

• 因此當 ,則

若 ,則 有 12 個正因數 1, 2, 3, 4, 6, 11, 12, 22, 33,44,66,132 (不合)。

若 ,則 有 12 個正因數 (不合)。

11

pp

2

11

2 11

p

3

pp

2

11

2

11

pp

p

2

2

11

p

11 a

pp

2  11 132  

a

11

11 a

11

ap

2

  11 2

2

  3 a

1, 2,3, 4,6,12, , 2 ,3 , 4 , 6 ,12 a a a a a a

p

2

2 11 22 3

p     a

(47)

評分標準

• 2 、 3 、 5  找出一個得 1 分,共 3 分

例: 1 、 2 、 3 、 5 多寫一個得 2

例: 2 、 3 、 5 、 7 、 11 多寫二個得 0

例: 2 、 3 、 7 少一多一得 0 分

• 猜出 必為 12 倍數  得 1 分

證 為 4 的倍數 得 1 分

證 為 3 的倍數 得 1 分

• 說明 時, 因數個數小於 11 個的 值只有 2 、 3 、 5 得 4 分

2

11

p

2 11

p

2

11 p

k

p2 11 22 3

p

2

 11

p

(48)

2. 已知 為正整數,且 , 如

果 能被 整除,試求 之值。

, , a b c

1 a b c  

( ab  1)( a b c , , bc  1)( ca  1) abc

(49)

【參考解答】 Ans:

(1)

能被 整除,所以 。

(2) 又 不能被 與 整除, 不能

被 與 整除, 不能被 與 整除,由

能被 整除

,可知

2, 3, 5 abc

2 2 2 2 2 2

(ab 1)(bc 1)(ca  1) a b c a bc ab c abc ab bc ca 1

abc abc ab bc ca |    1

1

ab

a b bc  1 b

c ca  1 c a

( ab  1)( bc  1)( ca  1) abc

| 1, | 1, | 1

c aba bcb ca

(50)

(3) 令 ,其中 為某一正整數,因此

能被 整除,即

因此令 ,其中 為正整數。

(4) 又

1

ab   ck k

1 ( )

ab bc ca     ck bc ca c a b k      abc

| | |

ab a b k    b a b k    b a k

a k bm   m

1 ( )

2 1

2

ab ck ab ck b a k b c bm a k b m

a k b a b k b

       

     

      

| | 2 2, 2 1

3, 1 5

ab a b k ab b a k a k b a k c ab

        

      

 

(51)

另解

1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 3 3

( 1 ) 3

2 2, 1

abc ab bc ca k abc ab bc ca ab bc ca

k abc abc abc a b c abc

k a ak

a b c abc a

a k

        

        

         

  

   

2 2 2 1

2 2 1 0

2 2 3 1 3 bc b bc c

bc b c

b c

   

    

     

2 1 3

2 3 5

b b

c c

 

 

(52)

評分標準

• 答案對,但缺乏合理說明過程 得 1 分

• 有推導出 得 2 分

• 寫出 或 為 的倍 數,或以類似表示解法 得 2 分

• 直接任意代入數字,不給過程分數

• 其餘討論,過程合理正確, 再得 5 分

| 1, | 1, | 1 c aba bcb ca

| 1

abc ab bc ca abbcca 1

abc

(53)
(54)

• 3. 設

,試求出所有可能的整數 ,使得 n 是某個質數的平方,並求出所有 合乎條件 的 n 值。

5 14

24

2

 

x x

n

x

(55)

參考解答

• 設 ,其 中 p 是質數,

則 ,

中可設 ,

為整數。因此,觀察得到

又因為 ,所以考慮下列可能情形 如下:

2

2 14 5

24

x x p n

   

ab x

x

p

2

 ( 4  1 )( 6  5 ) 

4 1, 6 5 axbx

,

a b 3 a  b 2 13

ab

p |

2

(56)

(1) 當 時,則 , 無解 (2) 當 時,則 ,所以 ,因此 。

(3) 當 時,則 ,無解。

(4) 當 時,則 ,無解。

(5) 當 時,則 , 即 與 p 是質數矛盾,因此無解。

(6) 當 時,則 ,無解。

綜合以上討論可知合乎所求僅有 ,此時 1

2,

p b

a 3

p

2  2 13

p

2 5

p b

p

a  ,

3 p  p 2  13

 13

b p

a 3

41 

a x

, 2

1 b p

a

3  p 2

2

 13

1

2,

p b

a  p3 2 2 13

p b

p

a

, 3p 2p 13 p 13 0

, 2

1 b p

a 3 2p2 13

 169 n

 3

x

(57)

評分標準

• 直接猜答案 得 3 分

• 透過因式分解

令 得 5 分

• 完整分類討論,每討論一項加 1 分  得 5 分

) 5 6

)(

1 4

( 5

14

24 2     

x x x x

n

4x  1 6x     5 x 3 n 169

(58)
(59)

• 4. 設 表示一個三角形

之三邊長,試證:

, , a b c

2 2 2

abbcca a b c     abbcca

(60)

參考解答

• (1) 首先證明:

ab bc ca a b c   

2 2

2

0 ( ) 2 ,

0 ( ) 2 ,

0 ( ) 2

, ,

2 2 2

a b a b ab

b c b c bc

c a c a ca

a b b c a b

ab bc ab

ab bc ca a b c

    

    

    

  

   

     

(61)

給分原則

•如果直接提及:

利用算幾不等式,基本上國中階

段並無此公式,原則上需證明。

(62)

(2) 先證明

同理可證 。其次,再將此三個不等式兩邊分別乘以 後相加,得

故得證。

, ,

a b c b c a c a b

2 ( )2

c a b    c a ab b  a b c a b

,

a b c b c a

, ,

a b c

2 2 2

a b c    abbcca

(63)

評分標準

• 二個部分不等式,各完成一個,

得 5 分

令 ,或只討論特殊三角形來 說明不等式成立,

得 1 分

• 用數字代入說不等式成立,

不給分

• 其餘依據討論及策略的完整性,視情況加分

c b

a  

(64)
(65)

•複賽填充題解析

(66)

• 8. 有一個大掛鐘矗立在公園中,上午 點被校 正為正確時間,但此掛鐘每走一分鐘,它會較 正確時間慢 秒鐘,若當天下午此掛鐘的鐘面 指針是兩點整,則此時正確的時間應是幾點幾 分?

• (A) 2 點 40 分 (B) 2 點 50 分 (C) 3 點 整 (D)3 點 10 分

• Ans: (C)

(67)

• 【參考解答】

• 設正確時間為下午 2 點 分,

• 由於該鐘每一分會慢了 10 秒鐘,所以得方 程式:

x

(300   x ) 10   x 60   x 60

(68)

另解

• 考慮利用比例關係

• 正確時鐘每走 1 分鐘,此時鐘只走 50 秒

• 二者行走速度比值為 ,

• 因此當此時鐘為兩點整,共走 5 小時,因 此正確時鐘需走 6 小時。

6 5

(69)

• 12. 已知 且滿足

,則

• (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

• Ans: (A)

a b

a2 4a  1 0, b2 4b  1 0

1 1

2

1 1 ?

a b

   

   

 

(70)

• 【參考解答】

利用根與係數,因為 分別為方程式 的二解,因此

, a b

2

4 1 0

xx  

4, 1

1 1 2 6

1 1 1 6 1

a b ab

a b

a b ab a b

   

     

    

(71)

• 19. 小明開車從甲地開往乙地,每小時的車速 維持固定。如果他把車速每小時提高 20% ,可 以比原來預定到達的時間提早 1 小時;如果他 先以原來的速度行駛 120 公里後,再將車速每 小時提高 25% ,則可提前 40 分鐘到達,請問 甲乙兩地相距多少公里?

• (A) 240 (B) 270 (C) 300 (D) 360

• Ans: (B)

(72)

• 【參考解答】

• 設甲乙兩地相距 公里,且小明每小時的車速為 公理,由題意知,

• 又

故 。

v x

1 6

1.2

x x x x

t   v v     v v

120 120 2 120 4 96 16

1.25 3 5 3 45

x x x

v v v v v v v

       

45 6 270

x   

(73)

• 20. 有一個 位數 A ,具備以下兩個性質:

• (1) A 中每一位數的數字都是 1 或 2 ,

• (2) A 中至少有相鄰的二個數字都是 1

例如 : , A=112 、 211 及 111 都滿足此二性質。

• 又另一個 位數 B ,具備以下兩個性質:

• (3) B 中每一位數都是 0 或 1 ,

• (4) B 中至少有相鄰的二個數字都是 0 例如 : , B=100 滿足此二性質。

若 表示 n 位數 A 的個數, 表示 位數 B 的 個數,則 之值為多少?

• (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 Ans: (B)

3 n

3 m

a

n

b

m m

4

4

b

a

(74)

• 【參考解答】四位數的

A=1122,2112,2211,1112,2111,1121,1211

1111

共 8 種

四位數的 B=1100,1001 及 1000 ,共 3 種 所以 8+3=11

(75)

• 21. 設有兩相異數 和 b 滿足 和 ,則 之值為何?

• (A) (B) (C) (D)

• Ans: (D)

a a

2

5 4 a

b b

2

 5  4

b a a b 

5 8

5 6

25

 8

5

26

(76)

• 【參考解答】因為 為方程式 的二根,所以

因此 。

,

a b x

2

 4 x   5 0 1, 5

x  

1 26 5 5 5 b a

a b     

(77)

22.

令 且

,若以 p

和 q 為兩根的方程式

,則

?

• (A) 28 (B) 32 (C) 36 (D) 40

•Ans: (A)

5, 3, 4, cd 2 a b  ab c d 

bd ac

p   qadbc

2

mxn  0

x

6m 2 n

(78)

• 【參考解答】

( )( ) 5 4 20 p q ac bd ad bc       a b c d     

2 2 2 2

( )( ) ( ) ( ) 74

20, 74 6 2 6 20 2 74 28 pq ac bd ad bc a b cd ab c d

m n m n

       

          

(79)

• 23. 在四邊形 ABCD 中,

, 且 。如果四邊形的周長為 16 ,則 = ?

• (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

• Ans: (B)

60 , 150

ABC BAD

 

4

AB BC

 

AD

B

A

D

C

(80)

• 【參考解答】作 ,因為

• 所以 為正三角形,且

• ,且

• 令 ,由題意知,

B

A

D

C

AC

ABC   60

ABC 90

DAB  

DAB  90

AD x

2 2 2 2 2

16 8 8, 16 (8 ) 3

x CD   CD x AC x   x  x

(81)

複賽第 24 題

• 已知實數 滿足 ,則

之值 為多少?

(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3

, ,

a b c

b c c a a babc1

  

2 2 2

a b c

b c c a a b  

  

(82)

• 【參考解答】

將上式分別乘以 後相加,得

a b c , ,

a b c 1

b c c a a b    

  

2 2 2

0

a b c

b c c a a b

ab bc ac bc ab ac a b c

b c c a a b

 

  

  

      

  

(83)

• 25. 某一學年度創創在學校總共考了 n 次數 學測驗,已知他在該學年度最後第二次數學 測驗考了 98 分,他算出到此次測驗為止,

他的數學測驗平均分數就會比前面

n-2 次

的平均分數增加

1 分;又他在該學年度最

後一次測驗考了 70 分,那麼他在該學年度 全部數學測驗的平均分數就會比前面

n-1

次測驗的平均分數減少 2 分;則 n=

• (A) 7 (B) 8 (C) 9 (D) 10

• Ans: (D)

(84)

• 【參考解答】

• 設創創在該年前面 n-2 次數學測驗的平均 分數為

m 分,由題意知,

• 又

• 解之得 n=10 。

( n    2) m 98 (  m  1)( n    1) m 99  n

(n   2) m 98 70 (  m  1 2)n  2m  168  n

(85)

範例解說

(86)

問題 1.

•已知 為介於 0 和 1 之間 的正實數,試證:

, , , a b c d

(1  a )(1  b )(1  c )(1  d ) 1      a b c d

(87)

能否描述本題的解題策略?

• 利用類比 (Analogy)Fewer variables 方法,先從二個變數著手

即先作

• 其次,不等式的兩邊再分別乘以

及 去說明三個變數及原式的結果。

(1  a )(1     b ) 1 a b

(1  c ) (1 d )

(88)

問題 2.

•試求:

之值。

1 2 3

2! 3! 4! ( 1)!

n

     n

(89)

•如何教導同學解題策略?

•通分?還是……

(90)

參考解法一

• 將原式引進 sigma 符號來化簡,

1 1

1 1

( 1)! ! ( 1)!

n n

k k

k

k k k

 

   

   

 

(91)

參考解法二

• 考慮 ,再尋找 規律性。

1, 2,3,

n  

(92)

類題

• 計算

1 1 1 1

1 1 1 1

1 3 2 4 3 5 n ( n 2)

 

             

          

        

(93)

問題 3 .

• 給定二條相交於一點的直線,在其 中一條上取一點 ,如圖所示。試 利用尺規作圖作一圓相切於此二直 線,使得此圓與其中一條直線相切 於點 。

P

P

P

(94)

問題 4.

• 在 中,試證可利用尺規作圖作 一直線,平行於底邊 ,且將此三角 形平分成二個面積相等的圖形。

A

B C

ABC

BC

(95)

單元 : 一題多解

• 有利於加強同學的思維訓練

• 有利於培養同學的數學能力 例如 :(1) 數與形的結合

(2) 轉化解題方法的培養 (3) 歸納能力

(96)

從一道數學題目談起

• 如圖,試求 的 度數。

  

    

(97)

參考解答一 ( 利用三角函數 )

1 1

tan , tan

2 3

1 1 tan tan 2 3

tan( ) 1

1 tan tan 1 1 1. 2 3

 

   

4

  

  

   90

   

(98)

參考解答二 : 使用國中所習方法

圖解法 (Proof Without Words)

首先 , 構造     ,

(99)

類題:

試求下圖中的九個角的度數和。

提示:

4

1 2 3

7 8

5 6

9

A

45     3 90 3 405 

(100)
(101)

• 【參考解答】

(102)
(103)

• 【參考解答】

x

參考文獻

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