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[由钟表上的数学问题谈数学美]六年级数学钟表问题

时间:2019-01-16 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  钟表的旋转不仅带给我们时光流逝的感觉,还带给我们有趣的数学问题。下面,就让我们一起来研究学习钟表中的数学问题,让我们一起来感受思维的乐趣,还有数学中那令人智力活跃的美。
   一、时针与分针的重合
   时针与分针重合,可以看作追及问题来解决,解题思路与方法如下:
   (1)12 点整时,时针与分针重合。
   (2)12 点至1 点,时针与分针不重合。
   (3)1点至 2 点,何时重合?
   分析:钟表的钟面周围被数字1、2、4…12均匀分成12个大格,每小时内,时针走1格,分针走12格,因此,时针的速度为1格/时,分针的速度为12格/时,当时针指向1时,分针指向12时,二者同时出发,则当分针追上时针时,它们的路程差为1格,即此问题中的等量关系为:分针行程?时针行程=1格。
   解:设二者同时出发经过X小时相遇。
  根据以上分析可得:
  
  时针与分针的重合时刻,时针与分针成直线时刻,就像一首旋律优美、回肠荡气的乐曲令人心醉,我不由得在心底对普洛克拉斯那句拉动人心的名言产生共鸣:“哪里有数,哪里就有美!”其实作为人类精神最精致的花朵之一的数学,早已渗透到我们生活的各个领域,在很早以前,人们就从数和几何图形中感受到数学的美。比如古希腊数学家欧多克斯在研究比例时,就为发现“黄金比”而感到欢欣鼓舞,将一条线段分成两段,使较长线段为较短线段与整条线段的比例中项,这时较短线段与较长线段之比为黄金之比,这个比值为0.618…
  这个数获得了如此美妙的名称,是因为人们发现,凡是为黄金比的物品,其外形都使人感到美观大方,赏心悦目。
   古希腊的数学家还研究过三角形数、四边形数、多边形数等,这些数都有一些迷人的性质,使人们在研究中得到美的享受,数学美无处不在,生活中处处都有数学美!
   (一)数学的真实美
   如果说“真”与美是紧密相连的话,数学堪称是“真”的楷模,正确性是数学中绝对的标准,有史以来,从未有哪一个经过严格证明的数学定理被后来的人推翻过,正是这种令人深信不疑的正确性,给人一种稳定的真实美,使得数学能延续几千年乃至永久。
   (二)数学的简洁美
   简洁是数学中最引人注目的美感之一。通行世界的数学符号可算是最简洁的文字,精练准确的数学概念和定理的表述可算是最简洁的语言,如:a2+b2=c2是各种直角三角形共同具有的特征;S=a2、V=abh等公式何等简洁,使人一目了然。
   (三)数学的对称美
   对称是人们最容易领略到的数学美感之一。我们生活在一个充满对称性的世界中。数学中赏心悦目的对称,正是现实世界形形色色的再现和引申。如正多边形的轴对称性;正偶数边形的中心对称性;圆的轴对称性、中心对称性以及旋转不变性,特别是现代数学中从研究对称性而抽象出来的群论,正是这种对称美的一个熠熠闪光的结晶。
   (四)数学的奇异美
   数学中也具有文学中那种奇峰骤起的飞来之笔,比如,数学中很 多构思巧妙的反例就令人拍案叫绝,又比如,一个复杂的问题却获得了十分初等而简明的解决,或是一个看上去十分简单易懂的问题,解决起来却出人意料的困难,都能使人着迷。
   当你对数学着迷的时候,就感觉美丽。简洁的数学结构亦如艺术作品中明晰欢畅的线条,它的哲学思辨的能力亦如音乐作品中感人肺腑的旋律,久久在胸中萦绕、升华,但令人遗憾的是:“数学是看不见的文化”,不能要求它像音乐和雕刻那样使人灵感焕发,肃然起敬,愈来愈加抽象的现代数学,很难进入一般人的经验范围。因此,要深入理解数学中的美,必须具备一定的数学理论修养。这正如我国古代学者王充所说:“浅浅水中见虾,其颇深者察鱼鳖;其尤甚者观蛟龙,行足迹殊,故所见之物异也。”所以,我认为,如我一样的老师以及我们的学生,都应不断学习,努力探索,以提高我们的知识水平和文艺素养,那样,我们就会像欣赏贝多芬不同凡响的交响乐章和毕加索独树一帜的晚期绘画一样来感受数学中的奇光异彩,尽情观赏思维空间中千变万化的壮丽景色,得到最大的乐趣。

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