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初一数学·约 9 分钟·二维图解

类比与迁移:认出不同故事里的同一关系

把车轮题和鸡兔题一条一条对上:总数固定,每换一辆三轮车只多 1 个轮,所以换 6 辆。再看每换一辆多 0 个轮的停车场,为什么定不下来。

题目

停车场里只有自行车和三轮车,共 10 辆,共有 26 个车轮。每辆自行车有 2 个车轮,每辆三轮车有 3 个车轮。

  1. 自行车和三轮车各有多少辆?说明你从哪些数量关系想到解法。
  2. 另一个停车场只有自行车和两轮摩托车,共 10 辆,共有 20 个车轮。仅凭这些条件,能否确定两种车各有多少辆?为什么?

答案:第一个停车场有自行车 4 辆、三轮车 6 辆;第二个停车场定不下来。

一句话:车轮题和鸡兔题是同一种关系——总数固定,每换一个,多出来的数量也固定。不过这里每换一辆只多 1 个轮,数字要重新算。

先看两道题怎样并排对上,再看车一辆一辆换。讲解分成六小段,每段讲完会自动停下,留一个“想一想”;想好了再点“继续讲解”。听完后切到“我自己试”,换一个停车场、换一个轮的总数,先猜能不能定下来。

下面几节是动画里讲过的内容,写成文字方便以后复查。这一课会用到三课学过的东西:建模课的“先全当成一种,再一个一个换”,证明课的“举出例子说明定不下来”,自测还会用到整体课的“把一整份一起用”。计算只要加减乘除。

1. 先对一对:两道题像在哪里

动物和车不是一种东西。可是要算的关系,能一条一条对上(鸡兔题里的“脚”,这里叫“腿”):

要看什么鸡兔题车轮题
总数固定一共 10 只一共 10 辆
每一个带来的数量固定鸡 2 条腿,兔 4 条腿自行车 2 个轮,三轮车 3 个轮
换一个,多出来的数量4−2=24-2=2 条腿3−2=13-2=1 个轮

三条都对得上,所以鸡兔题的办法可以借来用。第三条的数不一样,所以只能借办法,不能借数字。

2. 先全部当成自行车:20 个轮,还少 6 个

先假设 10 辆全是自行车。每辆都是 2 个轮,好算:

10×2=20(个轮)10\times2=20\text{(个轮)}

题目里有 26 个轮,还少 26−20=626-20=6 个。少掉的轮,都在三轮车上。

3. 每换一辆三轮车,只多 1 个轮

把一辆自行车换成三轮车:车还是 10 辆,轮多了 1 个。还少 6 个轮,就要换:

(26−20)÷(3−2)=6(辆)(26-20)\div(3-2)=6\text{(辆)} 自行车=10−6=4(辆)\text{自行车}=10-6=4\text{(辆)}

放回题目检查:4+6=104+6=10,4×2+6×3=264\times2+6\times3=26。辆数对,轮数也对。只检查辆数是不够的,两个条件都要满足。

4. 第二个停车场:换了也不变,所以定不下来

这里也有两种车。可是自行车和摩托车,每辆都是 2 个轮。把一辆自行车换成摩托车,轮多 0 个。10 辆车不管怎么分,总数都是 20 个轮。

比如自行车、摩托车各 5 辆,可以;自行车 4 辆、摩托车 6 辆,也可以。两种分法都满足题目的全部条件,却不一样——这就说明,只靠这些条件定不下来。找到两种就够了,不用把所有分法列完。

办法在这里用不上,是因为换一辆,什么也没有多:轮的个数分不清这两种车。故事还是“两种车”,能把它们分开的关系却没有了。

什么时候能借用这个办法

三件事要同时在:总数固定;每一种带来的数量固定;而且两种带来的数量不一样。 第一个停车场三条都在;第二个停车场少了第三条。

名字一样的办法,不能跳过这一步检查。

下次遇到新故事

先别问“这像哪道题”,先问:总数是什么?每一个带来多少?换一个会多多少? 这三条和旧题对得上,办法就能借;数字一定要按新题重新算。

检查自己是否看懂

已知 a+b=12a+b=12,求 5a+5b5a+5b。先说:需要分别求出两个字母吗?这次借用的是哪一课的关系?

查看答案与理由

不需要,结果是 60。这次借的是整体课的关系:五份 aa 加五份 bb,可以重新分成五份“a+ba+b”,所以 5a+5b=5(a+b)=5×12=605a+5b=5(a+b)=5\times12=60。

线索是两个字母前面的倍数相同,能凑成已经知道的一整份。这里没有“两种东西、每个带来的数量不一样”,不该硬套替换的办法。