内容正文:
第16章 整式的乘法
数学活动 月历中的奥秘
【素养目标】
1. 通过月历中的数字规律,理解交叉相乘再相减的规律;和为定值的两数积的规律及其应用。(重点)
2. 利用整式运算证明月历中的规律;理解和为定值的两数积的规律, 并应用于实际问题。(难点)
3. 培养观察能力、归纳能力和代数推理能力,通过探究活动,提升数学思维和问题解决能力。
【知识链接】
(1) 方框中的 9 个数的和与方框正中心的数有什么关系?
(2) 对于框中的 4 个数,又能得出什么结论?
【活动探究】
活动探究一: 月历中的奥秘
情境探究:月历是我们身边接触比较多的一个工具, 月历中的数字排列是否有规律? 如何通过数学方法发现这些规律? 观察下图某月的月历,思考下面的问题。
星期日
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
星期六
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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30
31
讨论1:选择其中所示的蓝色方框部分,将每个蓝色方框部分中4个位置上的数交叉相乘,再相减,能得出什么结论?
讨论2:请再选几个类似的部分,试一试,与同桌讨论,看看是否符合这个规律。
讨论3:换一个月的月历试试,前面的规律还成立吗?
讨论4:请根据整式的乘法,对以上规律加以证明。
讨论5:你还能发现其他规律吗?与你的同桌讨论, 并尝试证明。
拓展:
(1)如果告诉你一竖列上连续三个数的和为72, 你能知道是哪几天吗?
(2)如果用一个正方形圈出四个数,且这四个数的和为48,这里圈出的四天你知道分别是几号吗?
活动探究二: 和为定值的两数积的规律
问题情境:用 长的绳子围成一个长方形,长方形的最大面积是多少?
思考:此时长方形的长和宽有什么关系?
规律探索:计算下列式子的积,你能发现积有什么规律?
① , ;
② ;
举例验证: 再举出一些数来计算, 所得的规律还成立吗?
验证猜想:你能用本章所学知识解释你发现的规律吗?
拓展应用:现在你能利用发现的规律解决问题情境中的提问吗?
当堂反馈
1. 小琪同学在某月的月历上圈出了三个数 , 并求出了它们的和为 30 ,则这三个数在月历中的排位位置不可能是 ( )
2. 已知在月历中竖列上三个数的和是 45 ,则这三个数中最小的数是_________.
3. 某年 12 月份的月历如图所示,现用一长方形在月历中任意框出 4 个数,请用一个等式表示 之间的关系:______________.
4.请尝试用字母表示数,推导并证明:
两数和为定值,两数越接近,这两个数的积越大。
参考答案
【知识链接】
(1) 9个数的和是方框正中心的数9倍
(2) ① 4个位置上的数交叉相加和相等。 ② 4个数的和是4的倍数。
活动探究一:月历中的奥秘
讨论1: 结果为 7 或 -7. 如: ;
讨论2: 依然符合这个规律。
讨论3: 例如: ; 成立。
讨论4: 证明: 设四个数字中最小的数为 , 其余三个数字从小到大依次为: 斜交叉相乘,再相减,列式为:
,故猜想的结论成立。
讨论5: ① 横行上相邻两个数字相差1,设中间数字为 , 则其左边数字为 ,右边数字为 .
② 竖列上相邻两个数字相差 7,设中间数字为 , 则其上方数字为 ,下方数字为 等。
拓展:(1)解 设一竖列上相邻三个数的中间的一个数为 ,则上面的一个数为,下面一个数为 . 由题意得 ,解得 ,
所以 .
答: 这三天分别是 17 号, 24 号, 31 号。
(2) 解: 设圈出的四个数中最小的数为 ,则另三个数分别为 .
由题意,得 ,解得 .
所以
答: 这四天分别是 8 号,9 号,15 号,16 号 .
活动探究二: 和为定值的两数积的规律
思考: 长+宽 ,和保持不变。
规律探索:
① , ;
② ;
两数和为定值, 两数越接近, 这两个数的积越大。
验证猜想: 证明:若两数和为60,设其中一数为 , 则另一数为 .两数之积为 .因为 ,所以越大, 越小。
拓展应用:长+宽 ,和保持不变。当长、宽相等时,乘积达到最大,
所以面积的最大值为 .
长方形的最大面积是 ,此时长方形的长和宽相等。
当堂反馈
1. D 2. 8.3. .
4.证明: 设有两个数 ,且
由 . 可得 .
. 而两个数的和 为定值,
所以两数之差 越小,两个数的乘积越大,当 时, 乘积达到最大,为 .
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