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1、課題:§23.1 圖形的旋轉(zhuǎn)教材:人教版九年級(jí)上冊(cè)一、教材的地位與作用圖形的旋轉(zhuǎn)是繼平移、軸對(duì)稱之后的又一種圖形基本變換,是義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中圖形變換的一個(gè)重要組成部分。教材中從學(xué)生實(shí)際接觸、觀察到的一些現(xiàn)象出發(fā),從具體到抽象,從感性到理性,從實(shí)踐到理論,再用理論檢驗(yàn)實(shí)踐,循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然界和生活中具有旋轉(zhuǎn)特點(diǎn)的事物,進(jìn)而探索其性質(zhì),是培養(yǎng)學(xué)生思維能力、樹(shù)立運(yùn)動(dòng)變化觀點(diǎn)的良好素材。同時(shí)“圖形的旋轉(zhuǎn)”是一個(gè)重要的基礎(chǔ)知識(shí),隱含著重要的變換思想,它不僅為本章后續(xù)學(xué)習(xí)對(duì)稱圖形、中心對(duì)稱圖形做好準(zhǔn)備,而且也為今后學(xué)習(xí)“圓”的知識(shí)內(nèi)容做好鋪墊。二學(xué)情分析認(rèn)知分析:學(xué)生已學(xué)了平
2、移、軸對(duì)稱這兩種圖形基本變換,有了一定的變換思想。能力分析:初三學(xué)生已經(jīng)有一定的觀察、抽象和分析能力,他們能由簡(jiǎn)單的物體運(yùn)動(dòng)中抽象出幾何圖形的變換,但思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性仍相對(duì)薄弱。情感與學(xué)習(xí)風(fēng)格分析:他們喜歡學(xué)習(xí)生動(dòng)活潑的內(nèi)容,并樂(lè)于用自己的方式去學(xué)習(xí),用自己的頭腦去思考,用自己的雙手來(lái)操作,用自己的語(yǔ)言來(lái)交流、表達(dá),用自己的心靈去感悟。三、教學(xué)目標(biāo)在新課程改革背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以學(xué)生的發(fā)展為本,學(xué)生的能力培養(yǎng)為主,同時(shí)從知識(shí)教學(xué)、技能訓(xùn)練等方面,根據(jù)新課程對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的要求及本節(jié)課的學(xué)習(xí)結(jié)果類型,針對(duì)學(xué)生的一般性認(rèn)知規(guī)律及學(xué)生個(gè)性品質(zhì)發(fā)展的需要,確定教學(xué)目標(biāo)如下:知識(shí)目標(biāo)(1)了解生活中旋
3、轉(zhuǎn)現(xiàn)象的廣泛存在; (2)掌握旋轉(zhuǎn)的有關(guān)概念,理解旋轉(zhuǎn)變換也是圖形的一種基本變換; (3)會(huì)找出旋轉(zhuǎn)前后圖形中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、對(duì)應(yīng)線段、對(duì)應(yīng)角、旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角; (4)理解圖形的旋轉(zhuǎn)變換是由旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)方向所決定的,探索和發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)后圖形上的每一點(diǎn)都繞著旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)了相同的角度,但圖形的形狀和大小都沒(méi)有變化;能力目標(biāo)通過(guò)觀察、操作、交流、歸納等過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、探究問(wèn)題的能力以及與人合作交流的能力。經(jīng)歷探索圖形在旋轉(zhuǎn)變換中的變化情況的過(guò)程,體會(huì)旋轉(zhuǎn)變換對(duì)研究圖形變化的重要性。情感目標(biāo)經(jīng)歷對(duì)生活中旋轉(zhuǎn)圖形的觀察、討論、實(shí)踐操作,使學(xué)生充分感知數(shù)學(xué)美,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和
4、熱愛(ài)生活的情感;通過(guò)小組合作交流活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和研究探索的精神。這里需要特別指出的是,由于本節(jié)課數(shù)學(xué)知識(shí)技能相對(duì)簡(jiǎn)單,而數(shù)學(xué)思想方法與旋轉(zhuǎn)變換的文化內(nèi)涵十分豐富,本節(jié)課將強(qiáng)化過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀兩方面目標(biāo)的落實(shí)與滲透。四、重點(diǎn)與難點(diǎn)本節(jié)課的重點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)的有關(guān)概念及性質(zhì)。難點(diǎn)是概念的形成過(guò)程與性質(zhì)的探究過(guò)程。五、教法與學(xué)法按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,遵循以“學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),數(shù)學(xué)活動(dòng)為主線”的指導(dǎo)思想,采用以實(shí)驗(yàn)觀察法為主,直觀演示法為輔的教學(xué)方法。根據(jù)學(xué)法指導(dǎo)自主性和差異性原則,讓學(xué)生在“觀察操作交流歸納應(yīng)用”的實(shí)踐探索中,自主參與知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展、形成與應(yīng)用的過(guò)程。通過(guò)學(xué)生的
5、自主活動(dòng)、主動(dòng)探索、合作交流、動(dòng)手操作等活動(dòng)來(lái)構(gòu)建與此相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生掌握知識(shí),從而達(dá)到知識(shí)的運(yùn)用。遵循為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)、為學(xué)生的發(fā)展服務(wù)的宗旨,本節(jié)課采用“問(wèn)題情境建立模型解釋、應(yīng)用與拓展”的模式展開(kāi),引導(dǎo)學(xué)生自己提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、拓展問(wèn)題,指導(dǎo)學(xué)生用觀察、抽象、自主探究為主、合作交流為輔的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。六設(shè)計(jì)理念:在設(shè)計(jì)時(shí),遵循兩個(gè)原則。(1)樹(shù)立發(fā)展學(xué)生為本的思想,通過(guò)構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心,有利于學(xué)生主體精神,創(chuàng)新能力健康發(fā)展的寬松的教學(xué)環(huán)境,提供學(xué)生自主探索的機(jī)會(huì),親身參與概念的形成過(guò)程與性質(zhì)的探究過(guò)程;(2)堅(jiān)持協(xié)同創(chuàng)新原則,把教材創(chuàng)新、教法創(chuàng)新及學(xué)法創(chuàng)新有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。首先是
6、教材創(chuàng)新,新課標(biāo)下的教材執(zhí)行賦予教師更大的創(chuàng)新空間。a) 利用生活中方方面面豐富的旋轉(zhuǎn)圖形,或利用旋轉(zhuǎn)原理的生活工具來(lái)刺激學(xué)生的感官,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,以問(wèn)題的形式引導(dǎo)學(xué)生議論、觀察、分析、歸納來(lái)完成旋轉(zhuǎn)概念的形成過(guò)程,以及在實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生探究旋轉(zhuǎn)的性質(zhì);b) 重新編排例、習(xí)題。在完成旋轉(zhuǎn)的概念及性質(zhì)后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有趣的習(xí)題練習(xí),讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和感受成功的喜悅;c) 其次是教法創(chuàng)新。采用多種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合,既有啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)法的教學(xué)方法,又有探究式及情感教學(xué)法。最后是學(xué)法創(chuàng)新。a) 樂(lè)學(xué)。在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,在問(wèn)題的引導(dǎo)下,讓學(xué)生保持強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,通過(guò)觀察、分析、歸
7、納來(lái)獲取知識(shí),有意識(shí)地創(chuàng)造學(xué)生感興趣的氛圍,使學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)中去,成為學(xué)習(xí)的主人;b) 善用。七教具準(zhǔn)備 多媒體課件,硬紙板,小刀等。八教學(xué)過(guò)程(一)創(chuàng)設(shè)情景,引入新知揭示概念的產(chǎn)生背景現(xiàn)代教學(xué)認(rèn)為,在正式進(jìn)行發(fā)現(xiàn)過(guò)程前要讓學(xué)生對(duì)探索的目標(biāo),意義認(rèn)識(shí)得十分明確,并從內(nèi)心產(chǎn)生巨大的動(dòng)力,做好探索的物質(zhì)和精神準(zhǔn)備.情景創(chuàng)設(shè):( 用課件顯示現(xiàn)實(shí)生活中部分物體的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象)1.向?qū)W生展示有關(guān)的圖片:(1)時(shí)鐘上的秒針在不停的轉(zhuǎn)動(dòng);(并介紹順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较颍?2)大風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng);(3)飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇葉片;(4)汽車上的括水器 (5)由平面圖形轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的奇妙圖案。通過(guò)這些畫(huà)面的展示(1) 切
8、身感受到我們身邊除了平移、軸對(duì)稱變換等圖形變換之外,生產(chǎn)、生活中廣泛存在著轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象,從而產(chǎn)生對(duì)這種變換進(jìn)一步探究的強(qiáng)烈欲望;(2) 為本節(jié)課探究問(wèn)題作好鋪墊。 情景問(wèn)題: 這些情景中的轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象,有什么共同特征?設(shè)計(jì)意圖:鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)觀察、思考和討論,用自己的語(yǔ)言來(lái)描述這些轉(zhuǎn)動(dòng)的共同特征,初步感受轉(zhuǎn)動(dòng)的本質(zhì)是繞著某一點(diǎn),旋轉(zhuǎn)一定的角度這兩點(diǎn)。同時(shí),讓學(xué)生再舉一些類似的例子,以引導(dǎo)學(xué)生尋找、認(rèn)識(shí)生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,并揭示本節(jié)的研究課題-圖形的旋轉(zhuǎn)。(二)探索新知,形成概念1.建立旋轉(zhuǎn)的概念(1) 試一試,請(qǐng)同學(xué)們嘗試用自己的語(yǔ)言來(lái)描述以下旋轉(zhuǎn).抽象出點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)AB(圖1)O··問(wèn)題
9、:?jiǎn)螖[上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)由位置A轉(zhuǎn)到B,它繞著哪一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)?沿著什么方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)?轉(zhuǎn)動(dòng)了多少角度? 抽象出三角形的旋轉(zhuǎn)·OABCFDE(圖3)圖1:在同一平面內(nèi),點(diǎn)A繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到點(diǎn)B;圖2:在同一平面內(nèi),線段AB繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到線段CD;圖3:在同一平面內(nèi),三角形ABC繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到三角形DEF。觀察了上面圖形的運(yùn)動(dòng)后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本課第一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo):圖形旋轉(zhuǎn)的概念;本環(huán)節(jié)學(xué)生先獨(dú)立嘗試,再同學(xué)之間討論交流、總結(jié),在此過(guò)程中以培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到合作交流的必要性,隨后,給出旋轉(zhuǎn)的定義:像這樣,把一個(gè)圖形繞著某一點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角
10、度的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn)(rotation).點(diǎn)O叫做旋轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動(dòng)的角叫做旋轉(zhuǎn)角。重點(diǎn)突出旋轉(zhuǎn)的三個(gè)要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。(2)情景問(wèn)題:請(qǐng)同學(xué)們觀察圖3,點(diǎn)A,線段AB,ABC分別轉(zhuǎn)到了什么位置?請(qǐng)找出圖3中其他的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、對(duì)應(yīng)線段、對(duì)應(yīng)角,并指出旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)角度。 設(shè)計(jì)意圖:為學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課的第二個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)。點(diǎn)明圖形旋轉(zhuǎn)中對(duì)應(yīng)點(diǎn)、對(duì)應(yīng)線段及對(duì)應(yīng)角的概念;讓學(xué)生及時(shí)鞏固并理解旋轉(zhuǎn)及其相關(guān)概念,并為下面探究旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)作好物質(zhì)與精神上的準(zhǔn)備。本環(huán)節(jié)教學(xué)中,教師及時(shí)觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度,碰到學(xué)生中的普遍性問(wèn)題,在進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶接懞?,利用談話討論的形式進(jìn)行解決。2應(yīng)用旋轉(zhuǎn)的概念解決
11、問(wèn)題CABOD 這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題的研究與解答,培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí)及解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。(1) 如圖,ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)得到CDO,則:點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)_; 線段OB的對(duì)應(yīng)線段是線段_;線段AB的對(duì)應(yīng)線段是線段_;A的對(duì)應(yīng)角是_;B的對(duì)應(yīng)角是_;旋轉(zhuǎn)中心是點(diǎn)_;旋轉(zhuǎn)的角是 _ 。 設(shè)計(jì)意圖: 及時(shí)鞏固新知,使每個(gè)學(xué)生都有收獲; 感受成功的喜悅,肯定探索活動(dòng)的意義。(2) 如圖,如果正方形CDEF與正方形ABCD是一邊重合的兩個(gè)正方形,那么正DCABEF方形CDEF能否看成是正方形ABCD旋轉(zhuǎn)得到?如果能,請(qǐng)指出旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度及對(duì)應(yīng)點(diǎn)。(3) 如圖,香港特別行政區(qū)區(qū)旗中央的紫
12、荊花圖案由5個(gè)相同的花瓣組成,它是由其中的一瓣經(jīng)過(guò)幾次旋轉(zhuǎn)得到的? 旋轉(zhuǎn)角AOB多少度?你知道COD等于多少度嗎? ··ABODC 設(shè)計(jì)意圖:加深對(duì)旋轉(zhuǎn)概念的理解,及時(shí)鞏固新知識(shí),對(duì)于第2題要注重引導(dǎo)學(xué)生多角度分析解決,第3題求AOB的度數(shù)學(xué)生可以根據(jù)五分周角容易得到,而學(xué)生在求COD的度數(shù)時(shí),更多的是憑數(shù)學(xué)直覺(jué)或猜測(cè)。由此,可以比較自然地引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作,利用度量等方法去探究旋轉(zhuǎn)的有關(guān)性質(zhì)。·OABCFDE(三)實(shí)踐操作,再探新知做一做:如圖,在硬紙板上,挖出一個(gè)三角形ABC,再挖一個(gè)小洞O作為旋轉(zhuǎn)中心,硬紙板下面放一張白紙。先在紙上描出這個(gè)挖掉的三角形圖案
13、(ABC),然后圍繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)硬紙板,再描出這個(gè)挖掉的三角形(DEF),移開(kāi)硬紙板。問(wèn)題:請(qǐng)指出旋轉(zhuǎn)中心和各對(duì)應(yīng)點(diǎn),哪一個(gè)角是旋轉(zhuǎn)角?1從我們看到的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象以及你所完成的實(shí)驗(yàn)中,你認(rèn)為旋轉(zhuǎn)主要因素是什么?2在圖形的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,哪些發(fā)生了改變?哪些沒(méi)有發(fā)生改變? 圖形的位置 圖形的形狀和大小 量一量線段OA與線段OD的關(guān)系怎樣(這里包括數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系),線段OB和OE,OC和OF呢?AB與DE呢? 3你能通過(guò)度量角的方法得出旋轉(zhuǎn)角度嗎?你準(zhǔn)備度量哪個(gè)角?設(shè)計(jì)意圖:課件演示及學(xué)生的動(dòng)手操作,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和探究問(wèn)題的能力,以及與人合作交流的能力,充分體現(xiàn)了教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體
14、的教學(xué)方法。同時(shí)以問(wèn)題為導(dǎo)引,逐步對(duì)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)進(jìn)行探究,這樣既突出了重點(diǎn),又突破了難點(diǎn)。操作方式:本環(huán)節(jié)讓學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行小組合作交流,利用度量等方法發(fā)現(xiàn)規(guī)律。教師提供給學(xué)生動(dòng)態(tài)的旋轉(zhuǎn)圖形,進(jìn)行指導(dǎo)并參與討論交流,而后歸納出旋轉(zhuǎn)的特征。1 旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等;2 對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等;3 對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角。(四)鞏固新知,形成技能根據(jù)學(xué)生的具體情況,遵循“循序漸進(jìn)”的原則,層層遞進(jìn),逐步形成技能。1如圖,如果把鐘表的指針看做四邊形AOBC,它繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到四邊形DOEF.在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中: (1)旋轉(zhuǎn)中心是什么? (2)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn),點(diǎn)A、B分別移動(dòng)到什么
15、位置?(3)旋轉(zhuǎn)角是什么?(4)AO與DO的長(zhǎng)有什么關(guān)系?BO與EO呢?OABDECF(5)AOD與BOE有什么大小關(guān)系?ARPBQC2如圖,正方形ABCD中,E是AD上一點(diǎn),將CDE逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到CBM.如連結(jié)EM,那么CEM是怎樣的三角形?CABDEM3如圖:P是等邊DABC內(nèi)的一點(diǎn),把DABP通過(guò)旋轉(zhuǎn)分別得到DBQC和DACR, (1)指出旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度? (2) DACR是否可以直接通過(guò)把DBQC旋轉(zhuǎn)得到?目的是讓學(xué)生通過(guò)觀察圖形的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)圖形的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,鞏固旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。(3)若PA=5,PC=4,PB=3,則PQC是什么三角形?(五)回顧反思,深化提高利用提問(wèn)、解說(shuō)
16、形式,師生共同進(jìn)行小結(jié)。 學(xué)生小結(jié):自主小結(jié)和交流知識(shí)學(xué)習(xí)的收獲,過(guò)程經(jīng)歷的感受,數(shù)學(xué)思想的感悟,學(xué)習(xí)方法的體會(huì)等,或提出疑問(wèn)進(jìn)行討論; 教師小結(jié):幫助學(xué)生整理所學(xué)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)探究學(xué)習(xí)的過(guò)程和方法,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的思想。 小結(jié)注重知識(shí)和方法兩方面,學(xué)生可能只注重于知識(shí)小結(jié)而忽略了方法的總結(jié),在方法小結(jié)時(shí),需要教師的合作幫助,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法和習(xí)慣。(六)分層作業(yè),促進(jìn)發(fā)展最后布置作業(yè),結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平,為了更好的因材施教,我準(zhǔn)備了兩部分作業(yè):必做題和探究題。必做題:見(jiàn)作業(yè)本習(xí)題。探究題:1已知,如圖正方形EFOG繞與之邊長(zhǎng)相等的正方形ABCD的中心O旋轉(zhuǎn)任意角度,求圖中陰
17、影部分的面積.2探索:將ABC繞其邊AC的中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°,前、后形成的圖形有哪些性質(zhì)?九教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明我按以下思路設(shè)計(jì)本課:以觀察為起點(diǎn),以問(wèn)題為主線,以培養(yǎng)能力為核心的宗旨;遵照教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,訓(xùn)練為主線的教學(xué)原則;遵循特殊到一般,具體到抽象,由淺入深,由易到難的認(rèn)知規(guī)律。教學(xué)過(guò)程突出以下構(gòu)想:(1) 創(chuàng)設(shè)情景,引人入勝首先播放一組生活中熟悉的體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變化的畫(huà)面,激發(fā)學(xué)生的求知欲,為新課的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)氛圍,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度觀察生活,思考問(wèn)題的能力。(2) 過(guò)程凸現(xiàn),緊扣重點(diǎn)旋轉(zhuǎn)概念的形成過(guò)程及旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得到的過(guò)程是本節(jié)的重點(diǎn),所以本節(jié)突出概念形成過(guò)程和性質(zhì)探究過(guò)程的教學(xué),首先列舉學(xué)生熟悉的例子,從生活問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)
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