|
中学数学研究性学习课题指导(供高一上学期选题参考)
数列方面的应用 (1)购房贷款决策问题 (通过调查银行利率,利税及房价决定哪种方式购房划算) (2) 斐波那契数列研究(从兔子的繁殖等实际问题建立递推数列问题)假定一对兔子每个一个月生一对小兔,每对小兔在两个月以后也逐月生一对小兔,如果不发生死亡,一对刚出身的小兔一年可以繁殖多少对兔子? 又如:上一个n级台阶,若每次可以上一级或两级,求上法总数f(n). 一条直线将平面分成2个部分,两条直线最多将平面分成4个部分,3条直线最多将平面分成多少部分?n条直线最多将平面分成多少部分?空间中的平面情况又如何? 二 函数建模方面问题一个例子:某工厂今年1月、2月、3月生产某种产品的数量分别为1万件,1.2万件,1.3万件,为估测以后每月的产量,以这三个月的产品数量为依据,用一个函数模拟该产品的月产量y与月份x的关系,模拟函数选用二次函数或函数 (其中a,b,c为常数),已知4月份该产品的产量为1.37万件,请问:用以上哪个函数作为模拟函数较好,说明理由?(1) 对当地或国家近年来人口增长的情况调查,预测今后人口数量,给政府提出几点建议。(2) 建立“麦当劳”(或其它)商标的函数关系式(可用分段函数表示) (3) 气象学中的数学问题 (温度、湿度、空气污染指数、臭氧层的变化) (4) 当地耕地面积的变化情况,预测今后的耕地面积。 (5) 研究某种传染病的数学模型(参考文献[1]) 三 最优化问题 1. 无盖盒子的最大容积问题 用一张边长为a的正方形铁皮,如何制作一个无盖长方体盒子,使其容积最大(学生没有学习重要不等式,可以借助于计算器进行辅助解决)。 2. 零件供应站(最省问题) 设在一条流水线上有5台机器工作,我们要在流水线上设立一个检验站,经检验合格后才能进行下一道工序,若5台机器的工作效率相同,问检验台放在何处可使移动零件所走的距离之和最小?(所花的总费用最省) 如果是n台呢?(可以用平面几何知识,也可以建立函数关系式,作出图象讨论得出)若5台机器的效率不同又如何呢? 3. 拍照取景角最大问题在公路的一侧从A至B有一排楼房,想在公路 上的任何一处拍一张正面照,任何选择公路上的点,使拍摄的一排楼房的取景最大(点A与点B与直线 的各种位置关系讨论) 类似问题 :足球运动员在何处射门最好(不考虑其它因素)等 3.商品营销策略问题: (1)调查某种商品的销量与它的利润的关系,并决策如何可使其获利最大? (2)对报亭买报情况调查,(进价、售价,及卖不出去而退回每份赔钱多少),统计一个月的销售情况,问怎样决策收益最大? 四 纯数学问题: 1.函数 (a.b为待定常数)的性质研究 (可利用几何画板结合研究) 2.若对任意的自变量x均有 ,其中c ,则函数 是周期函数,且周期为c. 研究函数 的周期性及奇偶性间的关系:若函数 为偶函数,且还有一条对称轴为 ,研究函数 的周期性.一般地若函数 有两条对称轴分别为 ,问 是周期函数吗?为什么?还有其他对称轴吗?能写出来吗?,若函数 为奇函数,且还有一条对称轴为 ,研究函数 的周期性. 3.研究等“和”数列与等 “积”数列(其定义与等差、等比数列类似)的通项与性质。(参见文献2) 4.用多种方法研究:首项为a,公差为d的等差数列前n项和何时有最大值或最小值,说明理由?(可以结合几何画板画出动态的等差通项曲线与求和曲线来研究,也可以从通项入手,也可以从前n项和关于n的二次函数的最值来研究) 参考文献: [1] 秋森著 《数学问题与模式探求》〉华东理工大学出版社 [2] 苏州大学《中学数学月刊》2001年第8期 [3] 兰永胜主编《数学思想方法与建模技巧》青岛海洋大学出版社 [4] 戴再平主编《高中数学开放题集》 [5]华南师范大学 《中学数学研究》1999年上网、图书馆、阅览室查有关资料以上课题,仅供参考。 其实同学们都可以寻找到研究课题,下面一段话也许会使你发现很多的数学问题。处处留心皆数学我们早晨起床刷牙用的牙膏,细心的同学会发现,牙膏的包装有大有小。其价格也不相同,你想过大小包装与其价格之间的关系吗?除了牙膏以外,还有商品都有大小包装之分,如饼干、瓜子、食油等等。你吃东西是,想国营养成份的搭配吗?你在上课时,想过坐在什么位置才能最清楚的看到黑板的问题吗?你在坐公共汽车遇到堵车时,想到尽快消除堵车的方案与数学知识有关吗?你乘船逆流而上发现东西掉进水中顺流而下时,想过假设将船掉头去追,什么时间能追上的问题吗?你在自行车修理铺里看到师傅在滚珠轴承装滚珠时,想过能装多少个吗?你在开灯关灯时,想过灯的位置与照明度的问题吗?你在开、关窗户时,想过窗户的面积与采光量的问题吗?你在听天气预报、台风警报、空气质量状况时想过他们是如何预报的吗?烈日下,你想过遮阳棚搭建方式与遮挡太阳光线有关吗?平日作业、例题、习题及高考试题的推广和变式你想过吗?…… 对于上述问题,有些同学也许想过,有些同学也许从未想过。这些问题都与数学有关!数学与生活是如此的息息相关,让我们发现并研究这些数学问题吧!相信你会其乐无穷。
|