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张靖华——答案随心所愿的造题技术

张靖华 邹生书数学 2022-07-17

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邹生书,男,1962年12月出生,中学数学高级教师。主要从事高中数学教学、高中数学解题研究和探究性学习等。从2007年8月到2018年8月,在《数学通讯》《数学教学》《中学数学》《中学数学教学》等,二十多种学术期刊上发表解题和探究性学习文章300余篇。


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张靖华,中学数学教师,高级职称,中国数学学会会员,吉林市数学学会理事,中国数学学奥林匹克一级教练员.酷爱中等数学研究工作,曾在数学通讯、中学数学、数学学习与研究、数学教学研究、数学大世界等刊物上发表20余篇论文,代表作(处女作)《一对孪生命题的证明及推广》发表于苏州大学主办的《中学数学》1990年第3期.

答案随心所愿的造题技术

张靖华(北京市水木龙华陪训学校)


无论是教师还是学生在解题时都希望答案随心所愿,这样题目是怎样造出来的问题值得我们探究,本文将以造不定方程求其解为例,给出先有答案,后造题的造题技术及求解技巧.

一.先有答案后造题的造题技术

很容易计算出下列算式的结果:

当我们把算式子中等号左边的某些数用恰当字母表示时,便得到其解为随心所愿的不定方程

二.解题方法的探究

将以上算式附上实际意义时,便得到如下题目

题目1.要花光500元钱,购买单价分别为43元、 47元、51元、69元的四种商品,问售货员应如何付货?

解:解决此问题归结为求正系数项四元一次不定方程43x+47y+51z+69u=500的自然数解问题,用传统的辗转相除法,方程的全部整数解理论上可由如下不等式组中解出.

 

这个不等式组虽然理论可靠,但是实际上没有可操作性,为此提出一种特殊的消元法:

未知数总和估值消元法.未知数总和估值消元法的基本思想是:对未知数总和的取值范围进行估计,从而确定未知数总和可取的可能值.下面通过此例给出具体的解法.


题目2至5利用不等式定域消元法,即将方程转化为不等式,把未知数夹在一个可确定的有限区间内,进而实现把“大海捞针”的问题转化为“鱼缸抓鱼”的问题情境中,可谓认知上的一个飞跃!

这种造题技术,既能保证题目答案的存在性,又能使其随心所愿,还伴随有副产物产生,具有一定的创新意义,克服以往以成题为原本进行改造的弊端(改来改去又回到起点).

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