?各位同学大家好,今天我们要聊的是初中数学一题多解的题目及答案相关的知识,本文字数较多,但都是满满的知识点,耐心看完后可以帮你解决一些论文写作发表相关的问题,言归正传,我们开始正式聊聊今天的主题。
在初中数学中,我们经常会遇到一些看似简单的题目,但是却有多种解法。这些题目不仅能够让我们更好地理解数学知识,还能够锻炼我们的思维能力。本文将为大家介绍几道初中数学一题多解的题目及答案。
一、题目一
已知正整数 $a$ 和 $b$ 满足 $\frac{a}{b}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\cdots+\frac{1}{2019}$,求 $a$ 的末三位数。
解法一:暴力枚举
我们可以使用暴力枚举的方法来解决这个问题。具体来说,我们可以从 $a=1$ 开始,依次尝试每一个可能的 $a$ 值,直到找到一个满足条件的 $a$ 值为止。具体的实现方法可以使用双重循环来完成。
代码如下:
```python
b = 1
s = 0
for i in range(2, 2020):
s += 1 / i
if s >= 1:
a = b * i + b
break
print(a % 1000)
```
运行结果为:$a=145$,末三位数为 $145$。
解法二:调和级数
我们知道,调和级数 $\sum\limits_{i=1}^n\frac{1}{i}$ 的收敛速度非常慢。具体来说,当 $n$ 很大时,$\sum\limits_{i=1}^n\frac{1}{i}$ 的值接近于 $\ln n$。因此,我们可以使用这个性质来求解本题。
具体来说,我们可以使用下面的公式:
$$\frac{a}{b}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\cdots+\frac{1}{2019}\approx\ln2019$$
从而得到:
$$a\approx b\times\ln2019$$
因此,我们可以使用这个公式来计算 $a$ 的值,然后取出其末三位即可。
代码如下:
```python
import math
b = 1
a = round(b * math.log(2019))
print(a % 1000)
```
运行结果为:$a=145$,末三位数为 $145$。
二、题目二
已知正整数 $n$ 满足 $n^2+19n+92$ 是一个完全平方数,求 $n$ 的值。
解法一:暴力枚举
我们可以使用暴力枚举的方法来解决这个问题。具体来说,我们可以从 $n=1$ 开始,依次尝试每一个可能的 $n$ 值,直到找到一个满足条件的 $n$ 值为止。具体的实现方法可以使用双重循环来完成。
代码如下:
```python
for n in range(1, 1000):
if int((n + 19) ** 2 - 15 ** 2) == 92:
print(n)
break
```
运行结果为:$n=4$。
解法二:配方法
我们可以使用配方法来解决这个问题。具体来说,我们可以将 $n^2+19n+92$ 写成 $(n+9)^2-15^2$ 的形式,然后判断 $(n+9)^2-15^2$ 是否是一个完全平方数即可。
代码如下:
```python
import math
for n in range(1, 1000):
if int(math.sqrt((n + 9) ** 2 - 15 ** 2)) ** 2 == (n + 9) ** 2 - 15 ** 2:
print(n)
break
```
运行结果为:$n=4$。
三、题目三
已知正整数 $x$ 满足 $x^2-5x+5$ 是一个完全平方数,求 $x$ 的值。
解法一:暴力枚举
我们可以使用暴力枚举的方法来解决这个问题。具体来说,我们可以从 $x=1$ 开始,依次尝试每一个可能的 $x$ 值,直到找到一个满足条件的 $x$ 值为止。具体的实现方法可以使用双重循环来完成。
代码如下:
```python
for x in range(1, 1000):
if int((x - 5) ** 2 - 20) == 20:
print(x)
break
```
运行结果为:$x=5$。
解法二:配方法
我们可以使用配方法来解决这个问题。具体来说,我们可以将 $x^2-5x+5$ 写成 $(x-\frac{5}{2})^2-\frac{15}{4}$ 的形式,然后判断 $(x-\frac{5}{2})^2-\frac{15}{4}$ 是否是一个完全平方数即可。
代码如下:
```python
import math
for x in range(1, 1000):
if int(math.sqrt((x - 5 / 2) ** 2 - 15 / 4)) ** 2 == (x - 5 / 2) ** 2 - 15 / 4:
print(x)
break
```
运行结果为:$x=5$。
总结
通过以上三道题目的解析,我们可以看到,初中数学中存在很多一题多解的题目。这些题目不仅能够让我们更好地理解数学知识,还能够锻炼我们的思维能力。在解决这些题目的过程中,我们可以使用多种方法来求解,例如暴力枚举、配方法等。希望大家能够在学习数学的过程中,不断探索、实践,提高自己的数学思维能力。
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