【奧數揭秘】總結數字變化是求學起點


  題解來說,開始時若能把注意力集中在某個整數的最後一個上,就容易思考那個數是數列中的第幾個,之後用等差數列總和的公式,估算出1992剛好大於某個總和,然後就易算出答案。

  這題在入門競賽題水平來說難易適中,學生覺得能夠挑戰,未至於一看就沒了想法。加上題目涉及的數學基礎知識少,最多是等差數列總和公式而已,這個公式許多人都聽說過,小學奧數已經談及,即使未學過,初中學生自己也可能想得出來。

  數列在中小、初小時,對於學生來說可能是在猜數字的,比如上邊的題目,小一小二的問法是會問下一個數是什麽,有點像智巧題;到了初中,就會問起通項的表達式,是一種代數訓練;到後來高中,也就談到等差與等比數列、通項與總和,變得比較數學化的,即使有應用題,題目所設的情境可能也距離學生本身的生活較遠。

  發現日常生活中的數列

  其實數列有個日常生活的看法,就是每天的數字變化,比如天氣、氣溫在每日的升降,或者看每小時的升降,然後在變化之中觀察到規律,比如通常每天早上六七八時,正是上學的時間,天氣比較涼,就知道得多穿衣服。這種日常生活中的常識,其實也是通過觀察變化規律得來,最終用來指引生活。

  等差數列也可以是很生活化的,這種數列本身,就是每次增加一個固定數字,比如每個月儲蓄500元,那樣每個月的總存款就是等差數列,儲了第N個月後,存款就是500N。

  數列未必一定有什麼規律,不過沒規律的數列比較難討論,所以多是先理解一些有常見規律的情況,然後再去討論當中具體規律的表達式,也就是數列通項。這數列通項的表達式,就是歸納了各個數的資訊的算式,於是對於記錄一個數列,有個簡潔的表示方式。

  除了記錄數列本身,在化成通項後還可以有助推廣至連續的情況。比如在上述存款的情況,每個月記錄存款數字,是個等差數列,若把通項變成函數的形式,比如把存款的算式變成500x,其中x是實數,那樣還可以估算出過了半個月時,大概存了多少錢。這裏可以看得出,其實等差數列和線性函數,是離散和連續的分別,當中有密切的關係。

  懂得在生活裏觀察數字的變化,嘗試探索當中的變化規律,總結大致能簡潔表示的方式用來指引生活,這就是許多學科裏求學的起點。

  ● 張志基

  簡介:奧校於1995年成立,為香港首間提供奧數培訓之註冊慈善機構(編號:91/4924),每年均舉辦「香港小學數學奧林匹克比賽」,旨在發掘在數學方面有潛質的學生。學員有機會選拔成為香港代表隊,獲免費培訓並參加海內外重要大賽。詳情可瀏覽:www.hkmos.org。