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众所周知,数学是科学的皇后,有着谜人的魅力,从坐标轴的正直不阿、图象的婀娜风姿、数的巧妙穿插,到方法的巧妙灵活、应用的神奇功效。无不展示她本质的自然美。她不但有智育的功能,也有其美育的功能。数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏。下面从几个方面来欣赏数学美,体验她在思维发展方面的强大功能。
一、简洁美——巧夺天工
在数学解题的思维中,如果能从简洁、朴素的的角度出发,审视问题的结构,分析问题的特点,转化思考的方向,常常可以获得简洁明快的效果。
例1、甲、乙、丙、丁人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过4次传球后,球仍回到甲的手中,有多少种不同的传球方法。
分析:可以用画树图的方法得到答案,但我们更注重等价转化。用甲-乙表示“甲”把球传给“乙”,则甲-丁-甲-丙-甲,甲-乙-丁-丙-甲都是满足条件的一种传球方式。若用1、2、3、4分别代替甲、乙、丙、丁,把“甲-丁-甲-丙-甲”看成是1、2、3、4排在5个不同的位置上,它等价于用1、2、3、4四个数字组成5位数,要求个位、首位只能排数字1,且任意相邻两位数字不相同,这样的5位数有多少个?
解:
千位有3种排法,若百位排1,则十位有3种涂法,此时有3×3=9种排法;若百位不排1,则有2种排法,则十位仍有2种排法,此时有3×2×2=12种,共有9+12=21种排法。
由此容易想到把问题推广到一般情况:有m人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过n次传球后,球仍回到甲的手中,有多少种不同的传球方法。
它等价于:用1,2,3,4,……,m共m个数字组成n+1位数,要求末位、首位只能排数字1,且任意相邻两位数字不相同,这样的n+1位数有多少个?
仍用上面的方法讨论较为复杂,解题的关键是前一位排好后,下一位有几种排法,使我们想到用递推关系来解题。










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