全國中小學科展

數學科

由2說起

一、由課本的因數倍數研究起,進而探討 100 以內質數的倍數之識別法,並將質數依個位數的不同,分類成個位數為 1、3、7、9 四種,最後整理歸納出任一質數的倍數識別法。二、若有一數目 x,可表示成 10a+b 的形式(其中 a 為任意正整數,b 為個位數),則欲判斷其是否為質數 p 的倍數時,其識別法如下:(一)當質數的個位數為 1 時,只要判斷〝a-(p-1/10)b〞是否為質數 p 的倍數即可。(二)當質數的個位數為 3 時,只要判斷〝a+(3p+1/10)b〞是否為質數 p 的倍數即可。(三)當質數的個位數為 7 時,只要判斷〝a-(3p-1/10)b〞是否為質數 p 的倍數即可。(四)當質數的個位數為 9 時,只要判斷〝a+(p+1/10)b〞是否為質數 p 的倍數即可。

分期付款

我國現已邁向開發國家之林,經濟繁榮,工商業發達,國民生活水準提高,於是「分期付款」盛行,我們發覺各種分期付款,每期總和一定高於售價很多,與銀行利息相比,是高或是低?是每一位消費者想要知道的。因此我們想要研究一最簡便的計算方法,來幫助大家解決這個問題。

相異電路組合數的探討

有一個電路網絡,其中含有N 個相同的電路元件,因為每個電路元件皆是相同的,所以會使得兩個電路網絡不相等的唯一原因,僅在於元件的排列和組合方式。一個電路元件有兩端點可以與其它的元件串聯或並聯。 其中所串聯的數個元件,是可以改變串聯的次序是不影響該電路網絡的運作的,改變並聯次序時亦同。因此若兩個電路網絡A, B,A 可以由調換串聯或並聯次序後跟B 相等,則稱此兩個電路網絡是等價的;不等價的電路網絡,稱為相異的。 本文最後給出了一個方法以求得:給n 個相同的電路元件,可以造出幾種相異的電路網絡的個數。 最後推得:有n 個電路元件的相異電路網絡個數,n=1 時為1;當n>1 時為2an,其中數列{an }的遞迴關係為:

再談平面分割問題以及探討尤拉定理在平面上的推廣

猶記得寒假上數學輔導課的時候,教師拿著正多面體要我們學習立體幾何的學問,並且探討尤拉定理,於是我就突發奇想,如果我們將此凸多面體以「平面」的眼光來看待時,立體空間的邊長就變成了平面的分割直線,那麼尤拉定理是否仍適用於平面圖形呢?或是有所改變呢?這個問題引起我研究平面分割的相關問題的動機。其實「研究n條直線可以將一平面分割成多少區域」這個主題在以前有很多人研究過,而我想推廣為更多圖形分割平面的相關問題,看看是否能由尤拉定理推導出相關理論出來。

循尋冪祕--一、二次等冪和問題之探討

數學之中,常有一些數組有著特殊的性質,等冪和數組便是其一,至今仍是尚未完全解決的問題。而這次我們的研究對象,卻非一般的等冪和數組,而是一種奇中之奇,有著更微妙特性的數組,恍如不死之身,無論層層剝削,仍為等冪和數組的一員。為何他有著不同凡響的身世?和對稱究竟有什麼關聯?又有著什麼更耐人尋味的特質?值得加以探討。

萬數歸一-圖形上點邊數字和為定值之研究

在(正)n邊形的每個頂點填入一個任意數,形成「n邊形數字盤」,以[n]表示。然後探討是否能在邊上填入一個任意數,使得頂點與相鄰邊上數字的和均相等。若能做到,則稱作「[n]有解」,而且所有邊上的數字稱作「[n]的一組解」,並以S[n]表示點邊數字和。我們嘗試找出[n]有解的條件、解的值、S[n]的值,與N(S[n])的值(有相同的解的組數),如下例。接著探討,將n邊形加上k條對角線(1≤k≤n(n-3)/2,以[n,k]表示)或拿掉1條邊(數字線),n邊放射狀圖形,與2個多邊形有1共同頂點時的相關問題,並比較與[n]的不同之處。

泡膜角度和經濟網路

在自然課「氣泡與氣球」單元的實驗進行過程中,可以吹出很多五彩繽紛的美麗彩球。我就被彩球與泡膜的多采變化吸引住,於是我和同學利用課餘時間以不同的方式玩泡泡,發現泡泡與泡泡間可以形成很多泡膜、而在泡膜的結構中,居然有角度和網路的形成,引起了我很大的樂趣。因此藉這次數學組科展研究的好機會,幫我解開「泡泡之謎」。

翻滾吧!正方形—探討正方形網格邊上網點構成正方形所生成的相似合法直角三角形數量之最大值。

本研究在探討n×n正方形網格邊上網點構成正方形所生成的相似合法直角三角形數量之最大值及計數方法,藉由觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程,發現透過插旗法、相似三角形的性質、正方形網格的奇偶性及網點構成正方形邊長長度的最大公因數,可發展出n×n正方形網格邊上網點構成正方形所生成的相似合法直角三角形數量最大值之計數方法,並發展出計數公式如下: 一、當n為偶數(2k),其計數公式分為三類: 1.2×2、4×4和6×6 (2k×2k,k=1,2,3時):[(k+1)×(k+1)-(k+1)]×4+k×4。 2.8×8以上(2k×2k,且k為偶數):{[(k-1)+1]×[(k+1)+1]-2}×4+(k-1)×4。 3.8×8以上(2k×2k,且k為奇數):{[(k-1)+1]×[(k+1)+1]-3}×4+(k-1)×4。 二、當n為奇數(2k+1),其計數公式為:{(k+1)×[(k+1)+1]-2}×4+k×4。

揭開謎底

二十九屆科展,我們得了很好的成績後,學校送我們很多書,有幾本是數學遊戲的書,我很感興趣,也常常拿出來研究,其中「趣味數學問題集」第二八八條「如何贏」是讓我又怕又愛的題目:「在圖的八個方格中,於 4,6,8 中放入三個棋子,甲、乙兩人輪流將棋子往左移,如果需要的話可以跳過一個或兩個棋子,但不得連跳,將最後一個棋子放入1格就贏了。甲總是贏得比賽,你是否能找出如何移動?」我和許多同學下過,但一直找不到必定贏的方法,而書後又沒有解答,只好去請老師幫忙,在老師的指導和同學的共同研究下,有了下面的結果。

多邊形之心

兩點間的線段有一中點,三角形有一重心,那麼,多邊型是否也有一個類似三角形重心的心呢?這個觀念存在我心裹很久了,直到這個寒假,我才真正的找到了它,了解了它。