针对SASMO数学竞赛不同年级的具体备考练习题和解题思路?

SASMO竞赛以其独特的题目设计和系统性思维训练闻名。下面通过分年级的典型例题解析,帮助考生掌握核心解题方法。

一、小学低年级(G1-G3):重在建立数学直觉

例题1(图形认知):

用最少的火柴棒组成4个相同大小的三角形,如何排列?

解题思路:

关键点:突破平面思维,建立空间模型。

步骤

在平面上拼三角形至少需要9根火柴(单独拼4个三角形需12根,通过共用边减少数量)。

尝试搭建三棱锥(立体结构):底面1个三角形(3根),侧面3个三角形(每边与顶点连接)。

计算:底面3根 + 侧面3根 + 3条竖边 = 9根,实现共用边优化。

能力培养:从具象操作(摆火柴)过渡到抽象空间想象,体现新加坡CPA教学法。

例题2(逻辑推理):

已知△+○=12,△-○=6,求△和○的值。

解题思路:

低龄适配法:用实物代替符号。假设△为积木,○为小球,通过拼摆发现:△比○多6,两者和为12。

数学转化:将两式相加:(△+○)+(△-○)=12+6 → 2△=18 → △=9,再代入得○=3。

误区提醒:低年级学生易忽略等式关系,建议用画图(如条形图)可视化数量差异。

二、小学高年级(G4-G6):强化模型思维

例题3(数论应用):

求最小的三位数,满足除以7余3,除以5余2,除以3余1。

解题思路:

步骤

找公共基础:除以7余3的数可能为10、17、24…观察规律为7k+3。

筛选同时满足除以5余2:检查7k+3≡2 mod 5 → 7k≡4 mod 5 → 2k≡4 → k≡2 mod 5,即k=5m+2。

代入得7(5m+2)+3=35m+17,需满足除以3余1:35m+17≡35m+2≡2m+2≡1 mod 3 → 2m≡2 → m≡1 mod 3。

最小m=1,得数为35×1+17=52(非三位数)。继续取m=4,得35×4+17=157,符合条件。

技巧总结:此类问题需逐步缩小范围,熟练使用枚举法同余性质简化计算。

例题4(几何变换):

求正六边形绕中心旋转多少度后与原图形重合?若某点从顶点转到相邻顶点需旋转多少度?

解题思路:

基础概念:正n边形最小旋转角=360°/n。正六边形n=6,故最小旋转角=60°。

进阶扩展:从顶点到相邻顶点旋转角=360°/6=60°,但若求某点旋转后到非相邻顶点,需计算角度倍数(如到间隔顶点需120°)。

易错点:学生常混淆旋转角度与对称轴数量(正六边形有6条对称轴,但旋转60°即重合)。

三、初中阶段(G7-G9):融合代数与几何

例题5(代数式求值):

已知x, y为正实数,且11x²−48xy−35y²=0,求(3x−y)/(x+2y)的值。

解题思路:

齐次化处理:已知方程为齐次方程(各项均为二次),可化为11(x/y)²−48(x/y)−35=0。

换元法:设t=x/y,方程变为11t²−48t−35=0。因式分解得(11t+7)(t−5)=0,t=5或t=-7/11(舍负)。

代入求值:x/y=5,则(3x−y)/(x+2y)=(3×5−1)/(5+2)=14/7=2。

核心思想:当已知和所求均为齐次式时,通过比值归一简化变量。

例题6(组合数学):

12条公交线路,每条线路与其他线路恰有2个共同站点,求最少需要多少个站点?

解题思路:

模型转化:将线路视为边,站点视为顶点,转化为图论问题。

应用公式:每条线路(边)与其他线路共享2站,符合平衡不完全区组设计。使用λv(v−1)=bk(k−1)公式计算(λ=2, k为每站经过线路数)。

创新思维:将实际问题抽象为数学模型,是SASMO高分的核心能力。

四、高中阶段(G10-G12):挑战抽象与综合问题

例题7(数论进阶):

求满足n²+2025为完全平方数的最小正整数n。

解题思路:

设未知数:n²+2025=m² → m²−n²=2025 → (m−n)(m+n)=2025。

因数分解:2025=3⁴×5²=1×2025, 3×675, 5×405, 9×225, 15×135, 25×81, 27×75, 45×45。

解方程组:例如取m−n=25, m+n=81,解得m=53, n=28。对比所有因数对,n最小为28。

策略优化:枚举因数时从中间值开始(如45×45),可快速定位最小n。

例题8(代数式化简):

化简³√(10+6√3)−³√(10−6√3)。

解题思路:

观察结构:形如a−b,且a³−b³=(a−b)³+3ab(a−b)。

整体设元:令x=³√(10+6√3)−³√(10−6√3),则需求x。

计算a³−b³=[10+6√3]−[10−6√3]=12√3。

计算ab=³√[(10+6√3)(10−6√3)]=³√(100−108)=³√(−8)=−2。

代入公式:12√3=x³+3(−2)x → x³−6x−12√3=0。

试探有理数解:无显然有理根,需用二次方程求解,得x=2√3(需验证)。

高阶技巧:三次根式差可通过立方程求解,体现构造思想

五、备考策略总结

分级训练重点

低年级:通过实物和图形建立直觉,避免机械计算。

高年级:分专题突破数论、几何模型,强化跨知识点整合。

时间分配策略

Section A选择题需快速作答(平均每题≤2分钟),留足时间给Section B简答题。

遇到难题标记跳过,确保完成所有熟悉题型。

错题管理

建立“错题图谱”,分类记录错误类型(计算粗心、概念误解、策略失败),针对性补漏。

通过分年级针对性训练,掌握典型题目的思维模型,结合系统化的错题分析和时间管理,能够有效提升SASMO竞赛成绩。


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