你能在游戏中学数学吗?

在各种考试题中,出现了许多与游戏相关的试题.这些试题以我们熟知的游戏素材为背景,寓知识于游戏中,趣味横生,灵活多变.它主要考查我们解决问题的应变能力以及把实际问题转化为数学模型的能力.

一、扑克游戏

例1小兵把如图的4张扑克牌面朝上摆放在桌上,请一位同学避开他任意将其中一张旋转过来,小兵能很快辨认出被倒过来的牌,那么图中被倒过来的扑克牌是_______________.他辨认所依据的数学知识是 _______________.

分析:梅花6、红心7、黑桃8不是中心对称图形,把它们颠倒会改变花色的方向,方块5是中心对称图形,颠不颠倒都不改变花色的方向.通过比较发现,颠倒前后的四张牌的花色的方向没有改变,这说明颠倒的只能是方块5.辨认所依据的数学知识是图形的中心对称性质.

简评:这道题主要考查我们对中心对称图形认识.把一个非中心对称图形旋转180°后,与原图形不同,所以能辨认出.

二、棋类游戏

例2国际象棋、中国象棋和围棋号称世界三大棋.国际象棋中的“皇后”的威力比中国象棋中的“车”大得多.“皇后”不仅能控制她所在的行与列中的每一个小方格,而且还能控制“斜”方向的两条直线上的每一个小方格.图1是一个4×4的小方格棋盘,图中的“皇后Q”能控制图中虚线所经过的每一个小方格.

① 图2的小方格棋盘中“皇后Q”所在的位置可用“(2,3)”来表示,请说明“皇后Q”所在的位置“(2,3)”的意义,并用这种表示法分别写出棋盘中不能被“皇后Q”所控制的四个位置.

② 图3也是一个4×4的小方格棋盘,请在这个棋盘中放入四个“皇后Q”,使这四个“皇后Q”之间互相不受对方控制(在小方格中标出“皇后Q”即可).

分析:在①中,“皇后Q”的位置用(2,3)表示,类似于在平面直角坐标系中点的表示方法,这里的(2,3)表示“皇后Q”的位置为第二列第三行.

解:①“皇后Q”在棋盘中的第二列第三行,如图4,不能被皇后控制的四个位置是(1,1)、(3,1)、(4,2)、(4,4);

②如图5,四个位置是(1,2)、(2,4)、(3,1)、(4,3).

简评:随着新课程的推广,中考题将越来越多地出现具有开放性、探究性和应用性的新试题,从而考查我们动脑、动手、合作及设计图案的能力.

例3图6是跳棋盘,其中格点上的黑色点为棋子,剩余格点上没有棋子.我们约定跳棋游戏的规则:棋子在棋盘内沿直线隔着棋子对称跳行,跳行一次称为一步.已知点A为己方棋子,欲将棋子A跳进对方区域(阴影部分的格点),则跳棋行的最少步数为().

(A)2步 (B)3步 (C)4步 (D)5步

分析:这是一道与中心对称有关的题.将棋子A跳进对方区域,根据规则可以有两条路线,如图7和图8,图中空心小圆点为棋子A所经过的点.按图7跳为4步,按图8跳为3步,选(B).

简评:此题主要是考查了我们对中心对称的认识及其运用.跳棋的路线都是以某个跳棋为中心,按中心对称方法行走.

三、台球游戏

例4如图9,∠1=∠2,若∠3=30°,为了使白球反弹后能将黑球直接撞入袋中,那么击打白球时必须保证∠1为().

(A)30° (B)45°

(C)60° (D)75°

分析:本题涉及到三角形内角和.

∵∠3+∠2=90°,∠3=30°,

∠1=∠2,

∴∠1=60°.故选(C).

简评:这道题除了涉及到数学知识以外,还用到了光线的反射原理:入射角等于反射角.把几门学科知识综合在一起,考查我们的综合能力,是以后命题的一种趋势,也是新课程改革的要求.

四、骰子游戏

例5在五行五列的方格棋盘上沿骰子的某条棱翻动骰子,骰子在棋盘上只能向它所在格的左、右、前、后格翻动,开始时骰子在3C处,如图10所示.

(1)将骰子从3C处翻到3B处,骰子的形态如图11所示.

(2)再将骰子从3B处翻到2B处,骰子的形态如图12所示.

(3)继续将骰子从2B处翻到2A处,朝上的一面为_______________.

(4)最后将骰子从2A处翻到1A处,朝上的点数为_______________.

想一想:如果从3C处开始,要使4点朝上,可以怎样翻动,这时骰子在什么位置?

分析:(1)骰子从3C到3B,即将骰子向左格翻动成图11,可知2点与3点相对(两面互相平行);

(2)骰子从3B向前格翻动至2B处,从图12可知4点与5点相对,从而1点与6点相对;

(3)骰子从2B处向左格翻到2A处,其形态如图13所示,3点朝上;

(4)骰子从2A处向前格翻动到1A处,形态如图14所示,5点朝上.“想一想”中,从3C处开始,要使4点朝上,可向左翻动,骰子在3B处.

简评:该问题的设置有启发性,问题的呈现有利于我们观察、推理,具有很强的探索性和开放性,对发展空间观念具有很好的促进作用.

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