能分享一道你認為解法最精妙的數學題嗎?

時間 2021-12-20 23:30:57

1樓:人生

舉兩例.

例1、求復合數列前n項的和.

例2、修水渠問題:要修一條引水渠道,它的橫斷面是一等腰梯形,由於事先對水的流量大小有所要求,所以它的橫斷面面積是一定的.在保持一定流量的前提下,應怎樣選擇梯形各邊長度、兩岸邊傾斜角α ,以及高度 h,才能使得溼周最小?

所謂溼周,就是指橫斷面上與水接觸的各邊總長,溼周越小,所用的材料和工作量越省.

解:這是吉林大學數學系二年級下期《數學分析(下冊)》第四篇《多元函式微分學》第18章「多元函式的極值和高階偏導數」中的內容.先看教材函式的建立:

下面是北京大學數學力學系《多元微積分》第二章《多元函式微分學》第六節「多元函式的極值」中的內容,看看教材中函式的建立:

可以看出,即使是高等數學對同一題也有不同的解法,不同解法各有特點及優越性和不足;即使是用高等數學解的題,有時也可以用初等數學求解,說明判別式法有著廣泛的實用性. 由於設定的變數不同,其建立的函式表示式也不一樣,其解法也不盡相同.因為解題的「思維」出發點不同,所以,對問題中變數的設定也就不同,這就決定了解題方法的不同;方法不同,就又決定了其中的計算和運算的不同.

由於數學思維的活躍,就出現了解題的多樣性,另闢蹊徑,「丟棄」高中數學和高等數學的「理念」,用初中數學的「判別式法」就「迎刃而解」了這道「高等」數學題.作為基礎好、水平高的優秀學生,就應該追求,在考試中,解題要解出新意,答題要答出亮點,思路新穎,方法別緻,解題巧妙,讓閱卷者賞心悅目,這是高中生和我們一般人學習數學的最高境界!

竊以為,以上解法當屬「最精彩、最精妙」之例.「精彩精妙」之處在於:在求數列前n項和時「丟棄」「倍差法」而用「微分法」,在該當用「微分法」求解多元函式的極值時,卻又「丟棄」「微分法」反而用初中數學的「判別式法」來解答,真是解題有新意,解答有亮點,思路新穎,方法別出心裁別具一格,讓閱者眼前一亮,賞心悅目.

把初中數學的「判別式法」發揮到極致,表現得淋漓盡致,這在《初等數學》、《中等數學》乃至於《高等數學》中是極為罕見的,也是僅見的.不知這符不符合問者提出的「解法最精妙」的要求.

2樓:Einzvach

我記得高中的時候有個同學問了我一道題目:對於共焦點的雙曲線和橢圓,證明雙曲線任意切線經橢圓反射後仍是雙曲線切線,反之亦然。

聽題目就知道如果按高中常規思路列方程,聯立,韋達定理,計算量將巨大,基本上是不可能手算出來的程度。我不太清楚最優雅的解法是什麼,當時在高中也沒有學高數的知識(雖然現在學了也還是沒有更好的方法),最後用的是正弦定理,幾乎沒有用代數,證明過程雖然有些長,但整體還是比較漂亮的。有時間我可以回憶一下,整理完貼出來。

好的,還是有一部分代數過程的……

高三的手稿居然還存著……懷念那時候可以花很多時間思考數學問題

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