分享

高考数学题亲近国学

 FXian100 2016-11-30

中华国学博大精深、包罗万象,是古代先贤智慧的结晶。国学经典中蕴含着丰富的数学思想,深受高考数学命题者的青睐。2016年就出现了秦九韶算法。



2005年湖北的一道高考数学题就出现了《九章算术》中的“鳖臑”和“阳马”,让很多考生感觉“难出了新高度”,甚至有考生吐槽:“老师,别闹了好吗?这是数学题啊!”下面看看原题。


     2015年高考湖北理科卷第19题,文科卷第20题.(本小题满分12分)  


分析:其实这道题只是引用了《九章算术》中的两个名词“阳马”和“鳖臑”,并对两个古词做了新的解释。关键是被称为“鳖臑”的四面体,也就是四个面都为直角三角形的四面体,不少考生不太熟悉。现在看看解答。


《九章算术》是中国古代的数学专著,现传本《九章算术》的成书年代大约是在公元1世纪的下半叶。《九章算术》的内容十分丰富,全书采用问题集的形式,收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题,其中每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤,但没有证明),有的是一题一术,有的是多题一术或一题多术。这些问题依照性质和解法分别隶属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程及勾股。

《九章算术》是战国、秦、汉封建社会创立并巩固时期数学发展的总结,就其数学成就来说,堪称世界数学名著。


同出现在2015年湖北文科卷第2题也出自《九章算术》,题目为:




《算数书》是中国现已发现的最古的一部算书,大约比现有传本的《九章算术》还要早近二百年,而且《九章算术》是传世抄本或刊书,《算数书》则是出土的竹简算书,属于更可珍贵的第一手资料。所以,《算数书》引起了国内外学者的广泛关注,目前正在被深入研究之中。


  2014年湖北理科第8题文科第10题源于《算数书》




在中国的传统文化中,数学的确是重要的不可缺失的一部分。算术教学在中国有着悠久的历史。两千多年前的中国古代就有了系统的论述,对后世中国数学和数学教育的发展产生了深远的影响。充分挖掘中国古代数学丰富的知识宝藏和教育内容,继承和发扬中华古算的思想和传统,无疑对于指导今天的数学教学具有重要的意义。在高考试卷中,有些试题虽未明确出自国学经典,却源于中国古代的数学成就。例如2011年山东理科卷第13题,文科卷第14题。




本题再现的是孙子定理,也被称为“中国剩余定理”.求一个数,其被3除余2,被5除余3,被7除余5.这个数便是68

最早可见于中国南北朝时期(公元5世纪)的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”问题,原文如下:

有物不知其数,

三三数之剩二,

五五数之剩三,

七七数之剩二。

问物几何?

意思是:一个整数除以三余二,除以五余三,除以七余二,求这个整数。《孙子算经》中首次提到了同余方程组问题,以及以上具体问题的解法,因此在中文数学文献中也会将中国剩余定理称为孙子定理。


宋朝数学家秦九韶于1247年《数书九章》卷一、二《大衍类》对“物不知数”问题做出了完整系统的解答。明朝数学家程大位将解法编成易于上口的《孙子歌诀》:

三人同行七十稀,

五树梅花廿一支,

七子团圆正半月,

除百零五便得知。

这个歌诀给出了模数为357时候的同余方程的秦九韶解法。意思是:将除以3得到的余数乘以70,将除以5得到的余数乘以21,将除以7得到的余数乘以15,全部加起来后除以105,得到的余数就是答案。比如说在以上的物不知数问题里面,按歌诀求出这道高考题的结果就是23


“孙子定理”被秦九韶总结为“大衍求一术”。

下面再看看高中数学教材中提到的中国古代数学家。


秦九韶(1208年-1261年),字道古,汉族,生于普州安岳(今四川省安岳县)。南宋官员、数学家,与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家。

精研星象、音律、算术、诗词、弓剑、营造之学,历任琼州知府、司农丞,后遭贬,卒于梅州任所,1247年完成著作《数书九章》,其中的大衍求一术(一次同余方程组问题的解法,也就是现在所称的中国剩余定理)、三斜求积术和秦九韶算法(高次方程正根的数值求法)是有世界意义的重要贡献,表述了一种求解一元高次多项式方程的数值解的算法—正负开方术。


2016年四川高考卷和新课标Ⅱ卷中就考查了求多项式的值的“秦九韶算法”.




再如2015年山东理科卷第11题。


观察下列各式:


中国古代数学史留下了光辉灿烂的篇章,而杨辉三角就是十分精彩的一页。这道关于归纳推理的试题就是要求归纳杨辉三角的一个性质。由于不需证明,只是找规律,所以比较容易。杨辉三角有很多重要性质,本题只是这些性质之一。

   杨辉,字谦光,南宋时期杭州人。在他1261年所著的《详解九章算法》一书中,辑录了如上所示的三角形数表,称之为“开方作法本源”图,并说明此表引自11世纪中叶(约公元1050年)贾宪的《释锁算术》,并绘画了“古法七乘方图”。故此,杨辉三角又被称为“贾宪三角”。


请继续关注



    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多