时针和分针旋转中的数学问题
(2013-09-06 10:30:33)
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九龙山中学福星杨成数学教学分针旋转时钟问题杂谈 |
分类: 数学教学 |
摘要:钟表的时针与分针旋转中的数学问题解答,对中学生来说是比较难的。需要理清解决思路,学习一些巧妙解法。
关键词:时针与分针问题、钟针对调问题、解决思路
1、钟表时针与分针角度计算误解的矫正
《人教版七年级数学上册·倍速学习法》(2009年版)p124有一例题:在1时几分时,钟表的时针与分针互相垂直?原书的分析:要使钟表中的时针与分针互相垂直,即夹角为90°,应注意到一周中两直线互相垂直的情况有两种,而对于此题即为分针比时针多走90°或多走270°。又知分针的速度为每分钟6°,时针的速度为每分钟0.5°,设1时x分时,钟表的时针与分针互相垂直,由题意得6x=0.5x+90°或6x=0.5x+270°,解之可得未知数x的值。
这种分析解答是有问题的。理由是在1点时,钟表的时针与分针不重合,时针指向1,分针指向12,分针与时针相差一个大格,即此时分针与时针夹角为30°。当钟表时针与分针互相垂直时,说明分针比时针多走30°+90°=120°;或30°+270°=300°。设1时x分时,钟表时针与分针互相垂直,由题意得6x=0.5x+30°+90°或6x=0.5x+30°+270°,解之可得未知数x的值。
2、钟表的时针与分针旋转中的数学问题解决思路
《人教版七年级数学上册教师教学用书》第三章一元一次方程拓展资源,专门举例说明用方程研究钟表中的问题。解决钟表的时针与分针旋转中的数学问题,需要数形结合,分类讨论,把图形问题转化为代数行程问题,依靠方程模型思想探索解答思路。
最典型的题目,一般是求在已知的某个整点之后,什么时刻时针与分针重合、成直角或者成一条直线。解决问题的基本思路之一是:①、整点开始时,时针与分针的夹角是多少度。②、两针重合、成直角或者成一条直线时,分针应该比时针多转多少度。③、每分钟分针比时针多转多少度。④、分针比时针多转这么多度需要多少分钟。⑤、给出问题的解。解决问题的基本思路之二是:①、整点开始时,时针在分针前面多少格。②、两针重合、成直角或者成一条直线时,分针应该比时针多走多少格。③、每分钟分针比时针多走多少格。④、分针比时针多走这么多格需要多少分钟。⑤、给出问题的解。
上面的例题就可以用这两种思路去解答。
3、钟表钟针对调问题巧解
有时,同学们做一件事,意外发现从开始到结束,钟面上时针和分钟恰好交换了位置,这就是“钟表钟针对调问题”。首师大附中的原题:老师召开班会。会议开始时候老师看了一下时间,时针在3、4之间,分针在5、6之间。到会议结束时老师又看了时间,时针在5、6之间,分针在3、4之间。问:①会议开始时间?②会议结束时间?③会议持续多长时间(精确到分)
这类题解法很多。赵德超博士介绍了一种最简便的方法(三句口诀)。口诀是:①
分析过程:第一句口诀:分针十二,时针一。一小时,分针走60格,时针只走5格,相当于分针每走12格,时针走一格。第二句口诀:开始分针定结束。根据开始时候分针的位置,确定事件结束的时间。开始时候,分针在5、6之间,所以开始为
3:25 - 3:30
之间(分针走了25格到30格),根据“分针时针12格、时针1格”的原理,开始时候的时针从“3”出发,走了两格多、不到两格半。因为开始时的时针位置,就是结束时候的分针位置。结束时间的分针就在
3
参考文献:
1、妙解时针分针对调问题
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6941cc6b0102dxb9.html
2、时钟问题的简便解法
http://zhoushijingguo.blog.163.com/blog/static/153596636201010149363913