第三十讲  创新命题
计算机技术与网络技术的迅猛发展,深刻改变了我们的学习方式、生活方式与思维方式.IT技术、Cyber空间、bemgdigital(数字化生存)等新概念层出不穷.
    与时俱进,科学的发展对数学的需求,不断提出了新问题,在解决新问题的过程中又产生了许多新方法.近年各地中考、各级竞赛出现了丰富的以考查创新意识、创造精神为目的的创新命题,归纳起来有以下类型:
周放1.定义一种新运算
2.定义一类新数;
3.给定一定规则或要求,然后按上述规则要求解题;
4.注重跨学科命题.
解创新命题时,需要在新的问题情境下,尽快适应新情况,充分运用已学过的数学知识方法去创造性地思考解决问题,对培养阅读理解能力、创新能力、提高学习兴趣有重要的促进作
用.
例题
【例1】 一个非零自然数若能表示为两个非零自然数的平方差,则称这个自然数为“智慧数”,比如16=52-32,故16是一个“智慧数”,在自然数列中,从1开始起,第1990个“智慧数”是     
                                                            (北京市竞赛题)
  思路点拨  自然数可分为奇数与偶数,从分析奇数与偶数中“智慧数”的特征入手.
  注: 定义新数,即给出一种特殊的概念或满足某种特殊的关系,解这类问题的关键是准确全面理解“新数”的意义,通过推理解决问题.
【例2】  在甲组图形的4个图中,每个图是由4种简单图形A、B、C、D(不同的线段或圆)中的某两个图形组成的,例如由A、B组成的图形记为,在乙组图形的(a)、(b)、(c)、(d)4个图中,表示“”和“”的是(    ) .
    A.(a),(b)    B.(b),(c)    C. (c),(d)    D.(b),(d)          (江苏省竞赛题)
思路点拨  从甲组图形中,两两比较A、B、C、D分别代表的哪种线段,哪种圆.
【例3】  有依次排列的3个数:3,9,8.对任相邻的两个数,都用右边的数减去左边的数,所得之差写在这两个数之间,可产生一个新数串:3,6,9,-1,8,这称为第一次操作;做第二次同样的操作后也可产生一个新数串:3,3,6,3,9,-10,-1,9,8,继续依次操作下去,问:从数串3,9,8开始操作第100次以后所产生的那个新数串的所有数之和是多少?
                                                ( “希望杯”邀请赛试题)
    思路点拨  用字母表示数,通过对一般性的考查,探求新增数之和的规律,以此作为解题的突破口.
【例4】 设[x]表示不超过x的最大整数(如[3.7]=3,[-3.7]=-4)解下列了程:
(1)[-l. 77x]=[-1.77]x;(x为非零自然数)                (四川省选拔赛试题)
(2)[3x+1]=2x-                                      (全国初中数学联赛题)
    思路点拨  解与[x]相关的问题,关键是去掉符号“[  ]”,需灵活运用[x]的性质,并善于把估算、等式与不等式知识综合起来.
    注:解决实际问题及计算机的运算时,常常需要对一些数据进行取整运算,即用不超过它的最大整数取而代之.[x]有以下基本性质:
    (1)x=[x]+r,0≤r<l;  (2) [x]≤x<[x]+1;  (3)x-1<[x]≤x;  (4)[n+x]=n+[x];  (5)[x+y]≥[x]+[y]
其中当n为整数,当且仅当x为整数时等号成立. 
【例5】  如图,沿着圆周放着一些数,如果有依次相连的4个数a,b,c,d满足不等式(a一d)(b一c)>0,那么就可以交换b,c的位置,这称为一次操作.
    (1)若圆周上依次放着数1,2,3,4,5,6,问:是否能经过有限次操作后,对圆周上任意依次相连的4个数a,b,c,d都有(a一d)(b一c)≤0?请说明理由.
    (2)若圆周上从小到大按顺时针方向依次放着2003个正整数1,2…,2003,问:是否能经过有限次操作后,对圆周上任意依次相连的4个数a,b,c,d都有(a一d)(b一c)≤0 ?请说明理由.
(全国初中数学竞赛题)
思路点拨  (1)从1~6中选取满足(a一d)(b一c)>0的四个数,按题设条件操作,
直至符合结论的要求;(2)略.
注:解按规则要求操作类的问题或写出具体操作步骤,或指出按规则要求不能实现的理由.解题的关键是善于在变化中把握不变量,利用不变量解题,此外,还要能灵活运用整数的整除性、奇偶性、通过赋值数学化等知识与方法. 
【例6】 假设a#a+b表示经过计算后a的值变为a的原值和b的原值的和,又b#b.c表示经过计算后b的值变为b的原值和c的原值和乘飘假设计算开始时a=0,b=1,c=1,对a、b、c同时进行以下计算:(1) a#a+b ;(2) b#b.c;(3) c#a+b+c(即c的值变为所得到的a、b的值与c的原值的和).连续进行上述运算共三次,试判断a、b、c三个数值之和是几位数?
思路点拨  对a、b、c同时进行连续三次运算后的结果如下:
运算次数
1
2
3
a
1
2
5
b
1
3
24
c
3
8
37
  经过三次运算后,a+b+c=5+24+37=66,它是一个两位数.
学力训练
1.现定义两种运算:                ,对于任意两个整数a,b,        =a+b-1,
=ab1,那么                            =      
2.对于任意有理数a,b,c,d,我们规定,如果,那么x的取值范围是     
3.餐厅里有两种餐桌,方桌可坐4人,圆桌可坐9人,若就餐人数刚好坐满若干张方桌和圆桌,餐厅经理就称此数为“发财数”,在l~100这100个数中,“发财数”有      个.      (“五羊杯”竞赛题)
4.读一读:式子“1+2+3+4+5+……+100”表示从1开始的100个连续自然数的和.由于上述式子比较长,书写也不方便,为了简便起见,我们可将“1+2+3+4+5+……+100”表示为,这里“”是求和符号.例如:“1+3+5+7+9+……+99”(即从1开始的100以内的连续奇数的和)可表示为;又如“13+23+33+43+53+63+73+83+93+103”可表示为.同学们,通过对以上材料的阅读,请解答下列问题:
①2+4+6+8+10+……+100(即从2开始的100以内的连续偶数的和)用求和符号可表示为     
②计算:                (填写最后的计算结果)。          (2003牟无锡市中考题)
5.现规定一种运算: a※b=ab+a-b,其中a、b为有理数,则a※b +(b-a) ※b等于(    ).
    A.a2—6      B.b2一b      C.b2      D.b2一a            (大原市中考题)
6.“△”表示一种运算符号,其意义是:a△b=2a-b,如果x△(1△3)=2,那么x 等于(    ).
  A.1        B.      C.        D.2
7.设[a]表示不超过a的最大整数,如[4.3]=4,[-4.3]=-5,则下列各式中正确的是(    ).
A.[a]=    B.[a]=  C.[a]=-a    D.[a]> a一1            ( “希望杯”邀请赛试题)
8.设记号“※”表示a※b=,试写出两边均含有运算符号“※”和“+”且对任意3个数a,b,c都成立的等式(不少于两个).                                        (上海市春季高考题)
9.设[x] 表示为不超过x的最大整数,解下列方程:
(1) +2[x]+4[x]+8[x]+16[x]+58=0;
(2)[2x+1]=x-                                                    (重庆市竞赛题)
10.一个自然数a,若将其数字重新排列可得到一个新的自然数b,如果a恰是b的3倍,我们称a是一个“希望数”.
(1)请你举例说明“希望数”一定存在;
(2)请你证明:如果a,c都是“希望数”,则ac一定是729的倍数.        (“希望杯”邀请赛试题)
11.△表示一种运算,它的含义是x△y=,已知2△1=,那么2001△2002=     
12.若规定a△b=,那么方程3△=4的解x=     
13.对一切正整数n,有f (n+1)=f (n)+n,且f (1)=1,则f (n)=     
14.将自然数N接写在每一个自然数的右面(例如,将2接写在35的右面得352),如果得到的新数都能被N整除,那么N称为“魔术数”.在小于130的自然数中,魔术数的个数为      . (全国初中数学联赛)
15.若[x]=5,[y]=-3,[z]=-1,则[x一y一z]可以取值的个数是(      ).
    A.3        B.4        C.5        D.6                    (2002年重庆市竞赛题)
16.用min (a,b)表示a、b两数中的较小者,用max (a、b)表示a、b两数中的较大者,例如min (3,5)= 3,max (3,5)= 5,min (3,3)=3,max (5,5)=5.设a、b、c、d是互不相等的自然数,min(a,b)=p,min (c,d)=q,max (p,q)=x,max(a,b)=m,max(c,d)=n,min(m,n)=y,则(    ).
A.x>y    B.x<y      C.x=y      D.x>y和x<y都有可能              (江苏省竞赛题)