2011年1月9日 星期日

屁股理論(分數乘除與四則)

屁股理論(分數乘除與四則)

在國一下的分數四則中有一個相當有名的問題(其實這是集合論Set Theory中的基本問題):

在全班學生中喜歡數學的佔全班的clip_image002,喜歡英文的佔全班的clip_image004,如果同時喜歡數學和英文的學生佔全班的clip_image006,請問既不喜歡數學也不喜歡英文的佔全班的幾分之幾?

clip_image008

對於這類的問題,Joe叔叔取了一個讓小朋友聽完都會捧腹大笑的名字「屁股理論」(不過目的是讓小朋友對題目印象深刻而不是只記得屁股喔!)

話說有一天,Joe叔叔很努力的想減肥於是起了個大早就到大安森林公園慢跑,跑完一圈就很喘的Joe叔叔看到路邊有個椅子就一屁股坐下來,結果轉頭就看到旁邊插了個牌子寫油漆未乾,滿頭大汗的Joe叔叔趕緊站起來,結果椅子上已經留下Joe叔叔的屁股印子了!

圖中的長方形代表全班的學生,而左邊的圓(屁股)就代表班上喜歡數學的學生,右邊的圓(屁股)就代表班上喜歡英文的學生,那麼中間重疊的部分呢?當然就是既喜歡數學也喜歡英文的人囉!

所以只要把整個屁股(喜歡數學或英文的學生)算出來,再用長方形(全班)去減掉屁股=既不喜歡數學也不喜歡英文的學生!

屁股的算法=左屁股+右屁股-中間重疊的部分(因為算左邊和算右邊時都被算到,因此要扣掉才不會重複算喔!)=clip_image010,而既不喜歡數學也不喜歡英文的學生就等於剛剛所說的:長方形(全班=1)-屁股(喜歡數學或英文的學生)=clip_image012

上述的問題還可以衍生出其他相關的問題(別忘了Joe叔叔最喜歡研究衍生性商品了!出題目最快的方法之一就是從已經出過的問題去加以延伸不是嗎?)

例如:

(A)喜歡數學但是不喜歡英文的學生佔全班的幾分之幾呢?

從那個可笑的屁股印來看就是左屁股(喜歡數學的)-中間重疊的部分(既喜歡數學也喜歡英文的人)=剩下來的就只喜歡數學而不喜歡英文了不是嗎?

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(B)喜歡英文但是不喜歡數學的學生又佔全班的幾分之幾呢?

同理類推就是右屁股(喜歡英文的)-中間重疊的部分(既喜歡數學也喜歡英文的人)=剩下來的就只喜歡英文而不喜歡數學的人=clip_image016

不過也有些老師會從另一個角度來出「屁股理論」的問題:

在全班學生中喜歡數學的佔全班的clip_image017,喜歡英文的佔全班的clip_image018,如果既不喜歡數學也不喜歡英文的學生佔全班的clip_image020,請問同時喜歡數學和喜歡英文的佔全班的幾分之幾?

Joe叔叔覺得這個問題比一開始的問法要來的困難(這也是為什麼光是改編一下就可以難倒不少小朋友的例子,所以一個已經會的題目還是讓人有思考的空間不是嗎?)要解決這個問題必須先算出屁股(喜歡數學或英文的學生)=全班(1)-既不喜歡數學也不喜歡英文的學生(clip_image021)=clip_image023,如果全班扣掉那些兩科都不喜歡的學生,那麼剩下來的人至少會喜歡其中的某一科不是嗎?

接下來就回到原先計算屁股的方式來列方程式解未知數(既喜歡數學也喜歡英文的人=中間重疊的部分),屁股(喜歡數學或英文的學生)=左屁股(喜歡數學的)+右屁股(喜歡英文的)-中間重疊的部分(既喜歡數學也喜歡英文的人)

所以:clip_image025中間重疊的部分(既喜歡數學也喜歡英文的人),因此中間重疊的部分(既喜歡數學也喜歡英文的人)=clip_image026

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