題目列表(包括答案和解析)
你以前聽說過“雞兔同籠”問題嗎?這個問題,是我國古代著名趣題之一.大約在1 500年前,《孫子算經》中就記載了這個有趣的問題.書中是這樣敘述的:“今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雞兔各幾何?”這四句話的意思是:有若干只雞兔同在一個籠子里,從上面數,有35個頭;從下面數,有94只腳.求籠中各有幾只雞和兔?
你會解答這個問題嗎?你想知道《孫子算經》中是如何解答這個問題的嗎?
解答思路是這樣的:假如砍去每只雞、每只兔一半的腳,則每只雞就變成了“獨角雞”,每只兔就變成了“雙腳兔”.這樣,(1)雞和兔的腳的總數就由94只變成了47只;(2)如果籠子里有一只兔子,則腳的總數就比頭的總數多1.因此,腳的總只數47與總頭數35的差,就是兔子的只數,即47-35=12(只).顯然,雞的只數就是35-12=23(只)了.
這一思路新穎而奇特,其“砍足法”也令古今中外數學家贊嘆不已.這種思維方法叫化歸法.
化歸法就是在解決問題時,先不對問題采取直接的分析,而是將題中的條件或問題進行變形,使之轉化,直到最終把它歸成某個已經解決的問題.
1.古代《孫子算經》就有這么好的解法——化歸法,這一思路新穎而奇特,其“砍足法”也令古今中外數學家贊嘆不已.對此,談談你的看法.
2.我國古代數學研究一直處于領先地位,現在有所落后了,對此,我們不應只感嘆古人的偉大,而更應該樹立為科學而奮斗終身的信心,同學們,你們準備好了嗎?
如圖6,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.
(Ⅰ)證明:BD⊥PC;
(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直線PD與平面PAC所成的角為30°,求四棱錐P-ABCD的體積.
【解析】(Ⅰ)因為
又是平面PAC內的兩條相較直線,所以BD
平面PAC,
而平面PAC,所以
.
(Ⅱ)設AC和BD相交于點O,連接PO,由(Ⅰ)知,BD平面PAC,
所以是直線PD和平面PAC所成的角,從而
.
由BD平面PAC,
平面PAC,知
.在
中,由
,得PD=2OD.因為四邊形ABCD為等腰梯形,
,所以
均為等腰直角三角形,從而梯形ABCD的高為
于是梯形ABCD面積
在等腰三角形AOD中,
所以
故四棱錐的體積為
.
【點評】本題考查空間直線垂直關系的證明,考查空間角的應用,及幾何體體積計算.第一問只要證明BD平面PAC即可,第二問由(Ⅰ)知,BD
平面PAC,所以
是直線PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面積和棱錐的高,由
算得體積
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