开篇语:家有一女SISI,念小学,时不时她会拿一些数学题来问我。一些题目还有点意思,容我抽时间陆续整理,与同道、同爸探讨交流。

题目:用101×3的长方形瓷砖,覆盖一个10×3的方格地板,请问共有多少种贴法?

 解答:这是一道典型的数学推理题,对10来岁的孩子难度恰恰好,引导树立推理思维。

 第一步,我先引导SISI思考,左上角(即打钩处)的区域,该怎么贴。只能是两种方法,横贴,竖贴。

 ——如果是横贴,那么第二排的左边第一个也应该是横贴,之后第三排的左边第一个也应该是横贴,这种情况 下10×3的贴法数量等同于7×3的贴法数量,相当于降维了。如下图:

——如果是竖贴,那么左边竖列三个都贴满了,10×3的贴法数量等同于9×3的贴法数量,也是降维了。

      第二步,与SISI一起画图,用原始办法来测算,1×3的贴法为12×3的贴法也为13×3的贴法也为24×3的贴法等于1×3的贴法加上3×3的贴法,5×3的贴法等于2×3的贴法加上4×3的贴法……可以一步一步走下去(这在数学上叫递推法)。我和她的解释是,这相当于任何一个人,都可以找到父母、太爷爷太奶奶,按这样的方式一直找下去。说到这里,看表情她还是懂的,为父比较欣慰。

行列

1×3

2×3

3×3

4×3

5×3

6×3

7×3

8×3

9×3

10×3

方法

1

1

2

3

4

6

9

13

19

28

     第三步,告诉她,用数学公式来表达就是:

已知一个数列 a,它满足:

A1= A 2 =1, A 3=2
A n = A n−1 + A n−3 ,n ≥ 4

 an 的通项公式 an

 

        说到这里,她就表示不明白了。不要紧,先埋下“代数”的种子。10来分钟的教学至此结束。

    当晚,她拿了一个巧克力来奖励我,这是比较少见的。我趁热打铁,告诉她:降维、拆分、递归,是典型的数学思维,科学家陆续发射不同型号的火箭,天文学家分析黑洞、恒星,也是一样的思维。她说:是吗,你明天再教我一个知识点吧!

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