内容正文:
数学知识与数学文化的融合
类型一 代数知识与数学文化的融合
1.(2023·宿迁)古代名著《孙子算经》中有一题:今有三人共车,二车空;二人共车,九人步.问人与车各几何?设有车x辆,则根据题意,可列出方程是( D )
A.3(x+2)=2x-9 B.3(x+2)=2x+9
C.3(x-2)=2x-9 D.3(x-2)=2x+9
2.(2022·娄底)在古代,人们通过在绳子上打结来计数,即“结绳计数”.当时有位父亲为了准确记录孩子的出生天数,在粗细不同的绳子上打结(如图),由细到粗(右细左粗),满七进一,那么孩子已经出生了( B )
A.1 335天 B.516天 C.435天 D.54天
D
B
3.[数形结合](2022·贵阳)“方程”二字最早见于我国《九章算术》这部经典著作中,该书的第八章名为“方程”.如: 从左到右列出的算筹数分别表示方程中未知数x,y的系数与相应的常数项,即可表示方程x+4y=23,则 表示的方程是 x+2y=32 .
4.(2023·吉林)《九章算术》中记载了一道数学问题,其译文为有人合伙买羊,每人出5钱,还缺45钱;每人出7钱,还缺3钱,问合伙人数是多少?为解决此问题,设合伙人数为x人,可列方程为 5x+45=7x+3 .
x+2y=32
5x+45=7x+3
5.(2023·浙江)我国古代数学名著《张丘建算经》中有这样一题:一只公鸡值5钱,一只母鸡值3钱,3只小鸡值1钱,现花100钱买了100只鸡.若公鸡有8只,设母鸡有x只,小鸡有y只,可列方程组为 .
16
7
4
39
6.(2023·德阳)在初中数学文化节游园活动中,被称为“数学小王子”的王小明参加了“智取九宫格”游戏比赛,活动规则:在九宫格中,除了已经填写的三个数之外的每一个方格中,填入一个数,使每一横行、每一竖列以及两条对角线上的3个数之和分别相等,且均为m.王小明抽取到的题目如图所示,他运用初中所学的数学知识,很快就完成了这个游戏,则m= 39 .
7.(2023·台州)【问题背景】“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.
【实验操作】综合实践小组设计了如下实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为30cm,开始放水后每隔10min观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表.
流水时间t/min 0 10 20 30 40
水面高度h/cm(观察值) 30 29 28.1 27 25.8
任务1:分别计算表中每隔10min水面高度观察值的变化量.
【建立模型】小组讨论发现:“t=0,h=30”是初始状态下的准确数据,水面高度观察值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度h与流水时间t的关系.
◉答案 解:任务1:变化量分别为29-30=-1(cm);28.1-29=-0.9(cm);27-28.1=-1.1(cm);25.8-27=-1.2(cm),∴每隔10min水面高度观察值的变化量为-1,-0.9,-1.1,-1.2.
答案 解:任务1:变化量分别为29-30=-1(cm);28.1-29=-0.9(cm);
27-28.1=-1.1(cm);25.8-27=-1.2(cm),∴每隔10min水面高度观察值的
变化量为-1,-0.9,-1.1,-1.2.
任务2:利用t=0时,h=30;t=10时,h=29这两组数据求水面高度h与流水时间t的函数解析式.
任务2:设水面高度h与流水时间t的函数解析式为h=kt+b.∵t=0时,h=30;t=10时,h=29;∴,解得,∴水面高度h与流水时间t的函数解析式为h=-0.1t+30.
任务3:(1)计算任务2得到的函数解析式的w值.
(2)请确定经过(0,30)的一次函数解析式,使得w的值最小;
【设计刻度】得到优化的函数解析式后,综合实践小组决定在甲容器外壁设计刻度,通过刻度直接读取时间.
任务3:(1)w=(30-30)2+(29-29)2+(28-28.1)2+(27-27)2+(26-25.8)2=0.05.
【反思优化】经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数解析式,存在偏差,小组决定优化函数解析式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t为表中数据时,根据解析式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h的观察值之差的平方和,记为w;w越小,偏差越小.
(2)设h=kt+30,∴w=(0·k+30-30)2+(10k+30-29)2+(20k+30-28.1)2+(30k+30-2