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國中組

再見約瑟夫

所謂約瑟夫問題,就是有n個自然數排成一環狀,從頭開始,殺 1(個數)留 1(個數),求最後留下的數會是多少? 本研究「殺α留β」。將原本的「求最後留下的數」改成「求最後第 個出局數」,並研究科展「撲克牌遊戲中的數學原理」裡沒有提及到的「殺1留2」及「殺α留β」,找出倒數第k個出局數是k之不動點。

旋切三角形─旋切比能說的秘密

在三角形的三邊上各取一點,將該點與對面頂點連接成三條「旋切線」,我們把由這三條旋切線所組成的三角形稱作「旋切三角形」。 研究發現旋切三角形與原三角形的面積比及截線比皆與旋切比有關。我們並探討旋切三角形與原三角形相似的「同形旋切」。此外,固定旋切比的旋切三角形與原三角形重心為同一點。我們發現四邊形中的平行四邊形也有這些特性。

折射現象的進一步探討

(一)在畢業旅行途中,大夥正觀賞將西下的夕陽,發現竟成橢圓形,這與筷子在水中看起來折斷,錢幣在水中浮升是否有關呢? (二)有位同學常去游泳,他說在水中不易看清楚,另一患近視之同學卻說他在水中反而看得清楚,這倒底是怎麼一回事?

再接再厲-翻滾車的奧秘

廣義的機器人沒有一定形體,依個別需要而有不同的設計,使用範圍非常廣泛,翻滾車也算是機器人的一種。研究發現以下幾種因素會影響直線行走及翻滾效果:(一)輪子越大,平地行走速度越快,但爬坡力越差。(二)車輪增加磨擦力,有助翻滾。(三)路面平坦又能吸震者翻滾效果最好。(四)車蓋高度須在ㄧ定範圍內,才能順利翻滾,且在這範圍內,車蓋越高翻滾效果越好。(五)輪子外緣應和車蓋板形成順滑圓弧,翻滾效果較好。(六)車身短較能忍受偏斜角度,翻滾效果較好。(七)想要翻得好,重心應偏前,但不能過重。(八)車子翻回時,後輪著地的撞擊力及反彈力,影響車身偏斜很大,斷電裝置,對翻滾有幫助。

從垂足三角形到垂足多邊形

在偶然的機會中,於學校圖書館中發現了 《 幾何研究 》 一書,看到其中的「垂足三角形」( Pedal triangles)1「令 P 為已知三角形內之任一點,且令PB1,PB2,PB3為作向三邊A2A3,A3A1,A1A2之垂直線,此等垂直線之足,為 △B1B2B3(稱 △B1B2B3 為 △A1A2A3之第一垂足三角形)之諸頂點,該三角形為對「垂足點」 P , △A1A2A3之垂足三角形。第三垂足三角形D1D2D3,與原來三角形A1A2A3相似。」且最後說到有位新加坡的 A . Oppenheim 博士將之推廣為「 n 邊形中第 n 垂足 n 邊形相似於原 n 邊形」。心中產生了一些疑問:四邊形 … … n 邊形的證明? P 點在三角形外,此性質是否仍成立?對於凹 n 邊形及自交 n 邊形,此性質是否仍成立?第三垂足三角形D1D2D3與原三角形A1A2A3的面積比?第 n 垂足 n 邊形與原 n 邊形的面積比?什麼時候面積最大?有沒有其它的性質?於是利用課餘深入加以研究。

瘋狗狂飆、嘯傲江湖

放假到海邊戲水,看到波浪由遠至近湧來,在遠方看來風平浪靜,一到岸邊卻變成一公尺高的浪,並激起許多美麗的浪花。為何海浪能在數秒內捲成大浪,令我們百思不得其解。又常見報紙報導,海底地震後,常有海嘯隨後跟至,造成重大傷亡。而臺灣的東北角,在冬季時,常由平靜的海面上,突然捲起致命的瘋狗浪,令人防不勝防。這些現象,使我們對海洋的奧秘愈來愈感到好奇,於是興起研究波浪的念頭,來滿足我們的好奇心。

蟻獅築巢行為初探

蟻獅是蛟蛉的幼蟲,會在沙地上築圓錐形巢穴,以捕抓螞蟻為食。我們藉由野外觀察、測量,以及在實驗室中以相同環境分別飼養、以不同深度沙地飼養,並以不同的棲地大小、縮短巢間距離等實驗來研究影響蟻獅巢穴大小的因素。

一個對局遊戲的研究與推廣

本作品為兩人輪流取數的對局遊戲,且當有一方動彈不得或故意累加的數字超過所給定的正整數N 者算輸。設前一手拿取的數為Xk ,下一手拿取的數為Xk+1 且取數範圍為m~n,即 m≦Xk.Xk+1≦n (Xk.Xk+1.m.n 為正整數)。本作品所研究的問題為: 一 若Xk≠Xk+1 且m=1,即取數範圍為1~n 時,探討後手有必勝策略的N 值。 二 若Xk≠Xk+1 且m>1,即取數範圍為m~n(1 三 若Xk≠Xk+1,Xk+Xk+1≠m+n 且m=1,即取數範圍為1~n 時,探討後手有必勝策略的N 值。 四 若Xk≠Xk+1,Xk+Xk+1≠m+n 且m>1,即取數範圍為m~n(1

揭曉謎樣般的魔術六芒星

1.先算出所有數的和及每邊的和2.找出所有可能性3.將無法成立的刪去4.從剩餘解中找出規律5.利用規律找出速解法。

蒸氣分子與香氣分子的邂逅

香草之所以受到大家喜愛,主要是此類植物因具有芬芳氣味之故。而水蒸氣蒸餾法是精油萃取最常用的方法,因此為了解精油在何種條件下,可以有效的萃取出精油,並將油水分離完全。因此,選擇自然課授課內容的蒸餾法為主題,將植物的精油萃取出來。本實驗以香茅草葉、迷迭香葉及薰衣草花為實驗材料。以水蒸氣蒸餾器萃取精油及精露。多次實驗結果發現(1)精油必須在特定蒸氣壓及冷凝溫度條件下才能餾出來。(2)不同的冷凝溫度及蒸氣壓條件會影響精油的萃取量和品質。(3)香氣分子被蒸氣分子餾出後,必須急速冷卻,冷卻溫度越低萃取量越多,品質也較好。(4)熱源火力越大則蒸氣壓越大,精油及精露萃取量就愈多,火力過大精油品質反而不佳。(5)不同的植物,精油的含量亦不同,但精露萃取量只與火力大小有關。相同的火力下,精露的萃取量接近(6)由實驗中設計出新型有效的油水分離器,可以輕易的同時分離不同比重的精油。