數學(xué)奧數基礎教程(小學(xué)五年級)目30講全
小學(xué)奧數基礎教程(五年級)
第1講數字迷(一)
第2講 數字謎(二)
第3講 定義新運算(一)
第4講 定義新運算(二)
第5講 數的整除性(一)
第6講 數的整除性(二)
第7講 奇偶性(一)
第8講 奇偶性(二)
第9講 奇偶性(三)
第10講 質(zhì)數與合數
第11講 分解質(zhì)因數
第12講 最大公約數與最小公倍數(一)
第13講最大公約數與最小公倍數(二)
第14講 余數問(wèn)題
第15講 孫子問(wèn)題與逐步約束法
第16講 巧算24
第17講 位置原則
第18講 最大最小
第19講 圖形的分割與拼接
第20講 多邊形的面積
第21講 用等量代換求面積
第22 用割補法求面積
第23講 列方程解應用題
第24講 行程問(wèn)題(一)
第25講 行程問(wèn)題(二)
第26講 行程問(wèn)題(三)
第27講 邏輯問(wèn)題(一)
第28講 邏輯問(wèn)題(二)
第29講 抽屜原理(一)
第30講 抽屜原理(二)
第1講 數字謎(一)
數字謎的內容在三年級和四年級都講過(guò),同學(xué)們已經(jīng)掌握了不少方法。例如用猜想、拼湊、排除、枚舉等方法解題。數字謎涉及的知識多,思考性強,所以很能鍛煉我們的思維。 這兩講除了復習鞏固學(xué)過(guò)的知識外,還要講述數字謎的代數解法及小數的除法豎式問(wèn)題。
例1 把 ,-,×,÷四個(gè)運算符號,分別填入下面等式的○內,使等
小學(xué)奧數基礎教程(五年級) 式成立(每個(gè)運算符號只準使用一次):(5○13○7)○(17○9)=12。 分析與解:因為運算結果是整數,在四則運算中只有除法運算可能出現分數,所以應首先確定“÷”的位置。 當“÷”在第一個(gè)○內時(shí),因為除數是13,要想得到整數,只有第二個(gè)括號內是13的倍數,此時(shí)只有下面一種填法,不合題意。 (5÷13-7)×(17 9)。 當“÷”在第二或第四個(gè)○內時(shí),運算結果不可能是整數。
當“÷”在第三個(gè)○內時(shí),可得下面的填法:(5 13×7)÷(17-9)=12。
例2 將1~9這九個(gè)數字分別填入下式中的□中,使等式成立:□□□×□□=□□×□□=5568。 解:將5568質(zhì)因數分解為5568=26×3×29。由此容易知道,將 5568分解為兩個(gè)兩位數的乘積有兩種:58×96和64×87,分解為一個(gè)兩位數與一個(gè)三位數的乘積有六種:
12×464,16×348, 24×232, 29×192, 32×174, 48×116。 顯然,符合題意的只有下面一種填法:174×32=58×96=5568。 例3 在443后面添上一個(gè)三位數,使得到的六位數能被573整除。 分析與解:先用443000除以573,通過(guò)所得的余數,可以求出應添的三位數。由
443000÷573=773??71 推知, 443000 (573-71)=443502一定能被573整除,所以應添502。 例4 已知六位數33□□44是89的倍數,求這個(gè)六位數。
分析與解:因為未知的數碼在中間,所以我們采用兩邊做除法的方法求解。
先從右邊做除法。由被除數的個(gè)位是4,推知商的個(gè)位是6;由左下式知,十位相減后的差是1,所以商的十位是9。這時(shí),雖然89×96=8544,但不能認為六位數中間的兩個(gè)□內是85,因為還沒(méi)有考慮前面兩位數。
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再從左邊做除法。如右上式所示,a可能是6或7,所以b只可能是7或8。
由左、右兩邊做除法的商,得到商是3796或3896。由3796×89=337844, 3896×89=346744 知,商是3796,所求六位數是337844。
例5 在左下方的加法豎式中,不同的字母代表不同的數字,相同的字母代表相同的數字,請你用適當的數字代替字母,使加法豎式成立。
分析與解:先看豎式的個(gè)位。由Y N N=Y或Y 10,推知N要么是0,要么是5。如果N=5,那么要向上進(jìn)位,由豎式的十位加法有T E E 1=T或T 10,等號兩邊的奇偶性不同,所以N≠5,N=0。
此時(shí),由豎式的十位加法T E E=T或T 10, E不是0就是5,但是N=0,所以E=5。
豎式千位、萬(wàn)位的字母與加數的千位、萬(wàn)位上的字母不同,說(shuō)明百位、千位加法都要向上進(jìn)位。因為N=0,所以I≠0,推知I=1,O=9,說(shuō)明百位加法向千位進(jìn)2。
再看豎式的百位加法。因為十位加法向百位進(jìn)1,百位加法向千位進(jìn)2,且X≠0或1,所以R T T 1≥22,再由R,T都不等于9知,T只能是7或8。
若T=7,則R=8,X=3,這時(shí)只剩下數字2,4,6沒(méi)有用過(guò),而S只比F大1,S,F不可能是2,4,6中的數,矛盾。
若T=8,則R只能取6或7。R=6時(shí),X=3,這時(shí)只剩下2,4,7,同上理由,出現矛盾;R=7時(shí),X=4,剩下數字2,3,6,可取F=2,S=3,Y=6。 所求豎式見(jiàn)上頁(yè)右式。
解這類(lèi)題目,往往要找準突破口,還要整體綜合研究,不能想一步填一個(gè)數。這個(gè)題目是美國數學(xué)月刊上刊登的趣題,豎式中從上到下的四個(gè)詞分別是 40, 10, 10, 60,而 40 10 10正好是60,真是巧極了! 例6 在左下方的減法算式中,每個(gè)字母代表一個(gè)數字,不同的字母代表不同的數字。請你填上適當的數字,使豎式成立。
分析與解:按減法豎式分析,看來(lái)比較難。同學(xué)們都知道,加、減法互為逆運算,是否可以把減法變成加法來(lái)研究呢(見(jiàn)右上式)?不妨試試看。
因為百位加法只能向千位進(jìn)1,所以E=9,A=1,B=0。
如果個(gè)位加法不向上進(jìn)位,那么由十位加法1 F=10,得F=9,與E=9矛盾,所以個(gè)位加法向上進(jìn)1,由1 F 1=10,得到F=8,這時(shí)C=7。余下的數字有2,3,4,5,6,由個(gè)位加法知,G比D大2,所以G,D分別可取4,2或5,3或6,4。 所求豎式是
解這道題啟發(fā)我們,如果做題時(shí)遇到麻煩,不妨根據數學(xué)的有關(guān)概念、法則、定律把原題加以變換,將不熟悉的問(wèn)題變?yōu)槭煜さ膯?wèn)題。另外,做題時(shí)要考慮解的情況,是否有多個(gè)解。 練習1
1.在一個(gè)四位數的末尾添零后,把所得的數減去原有的四位數,差是621819,求原來(lái)的四位數。 2.在下列豎式中,不同的字母代表不同的數字,相同的字母代表相同的數字。請你用適當的數字代替字母,使豎式成立:
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3.在下面的算式中填上括號,使 求豎式。
得計算結果最大:1÷2÷3÷4÷5÷6 例3 左下方的除法豎式中只有一÷7÷8÷9。
個(gè)8,請在□內填入適當的數字,使除 4.在下面的算式中填上若干個(gè)法豎式成立。
( ),使得等式成立:1÷2÷3÷4÷
5÷6÷7÷8÷9=2.8。
5.將1~9分別填入下式的□中,使等式成立:□□×□□=□□×□□□=3634。
6.六位數391□□□是789的倍數,求這個(gè)六位數。
7.已知六位數7□□888是83的 解:豎式中除數與8的積是三位倍數,求這個(gè)六位數。
數,而與商的百位和個(gè)位的積都是四 第2講 數字謎(二)
位
這一講主要講數字謎的代數解法
及小數的除法豎式問(wèn)題。
例1 在下面的算式中,不同的字母代表不同的數字,相同的字母代表相
數,所以x=112,被除數為989×
分析與解:這道題可以從個(gè)位開(kāi)始,112=110768。右上式為所求豎式。比較等式兩邊的數,逐個(gè)確定各個(gè)
代數解法雖然簡(jiǎn)潔,但只適用于
一些特殊情況,大多數情況還要用傳統的方法。
例4 在□內填入適當數字,使下頁(yè)左上方的小數除法豎式成立。 分析與解:先將小數除法豎式化 為我們較熟悉的整數除法豎式(見(jiàn)下
(100000 x)×3=10x 1, 頁(yè)右上方豎式)??梢钥闯?,除數與 300000 3x=10x 1, 商的后三位數的乘積是1000=23×53的 7x=299999, 倍數,即除數和商的后三位數一個(gè)是 x=42857。23=8的倍數,另一個(gè)是53=125的奇數 這種代數方法干凈利落,比用傳倍,因為除數是兩位數,所以除數是8統方法解簡(jiǎn)潔。我們再看幾個(gè)例子。的倍數。又由豎式特點(diǎn)知a=9,從而除 例2 在□內填入適當的數字,使數應是
96
左下方的乘法豎式成立。
的兩位數的約數,可能的取值有96,48,32,24和16。因為,c=5,5與除數的乘積仍是兩位數,所以除數
只能是16,進(jìn)而推知b=6。因為商的后三位數是125的奇數倍,只能是125,375,625和875之一,經(jīng)試驗只能取375。至此,已求出除數為16,商為6.375,故被除數為6.375×16=102。右式即為所求豎式。
求解此類(lèi)小數除法豎式題,應先將其化為整數除法豎式,如果被除數的末尾出現n個(gè)0,則在除數和商中,一個(gè)含有因子2n(不含因子5),另一個(gè)含有因子5n(不含因子2),以此為突破口即可求解。
例5 一個(gè)五位數被一個(gè)一位數除得到下頁(yè)的豎式(1),這個(gè)五位數被另一個(gè)一位數除得到下頁(yè)的豎式(2),求這個(gè)五位數。
分析與解:由豎式(1)可以看出被除數為10**0(見(jiàn)豎式(1)'),豎式(1)的除數為3或9。在豎式(2)中,被除數的前兩位數10不能被整數整除,故除數不是2或5,而被除數的后兩位數*0能被除數整除,所以除數是4,6或8。
當豎式(1)的除數為3時(shí),由豎式(1)'知, a=1或2,所以被除數為100*0或101*0,再由豎式(2)中被除數的前三位數和后兩位數分別能被除數整除,可得豎式(2)的除數為4,被除數為10020;
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當豎式(1)的除數為9時(shí),由能被9整除的數的特征,被除數的百位與十位數字之和應為8。因為豎式(2)的除數只能是4,6,8,由豎式(2)知被除數的百位數為偶數,故被除數只有10080,10260,10440和10620四種可能,最后由豎式(2)中被除數的前三位數和后兩位數分別能被除數整除,且十位數不能被除數整除,可得豎式(2)的除數為8,被除數為10440。
所以這個(gè)五位數是10020或
10440。 練習2
1.下面各算式中,相同的字母代表相同的數字,不同的字母代表不同的
2.用代數方法求解下列豎式:
3.在□內填入適當的數字,使下列小數除法豎式成立:
第3講 定義新運算(一) 我們已經(jīng)學(xué)習過(guò)加、減、乘、除
運算,這些運算,即四則運算是數學(xué)中最基本的運算,它們的意義、符號及運算律已被同學(xué)們熟知。除此之外,還會(huì )有什么別的運算嗎?這兩講我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。這些新的運算及其符號,在中、小學(xué)課本中沒(méi)有統一的定義及運算符號,但學(xué)習討論這些
- 3 -
新運算,對于開(kāi)拓思路及今后的學(xué)習都大有益處。
例1 對于任意數a,b,定義運算“*”: a*b=a×b-a-b。 求12*4的值。
分析與解:根據題目定義的運算要求,直接代入后用四則運算即可。 12*4=12×4-12-4=48-12-4=32。
根據以上的規定,求10△6 的值。
3,x>=2,求x的值。
分析與解:按照定義的運算, =2,
x=6。
由上面三例看出,定義新運算通常是用某些特殊符號表示特定的運算意義。新運算使用的符號應避免使用課本上明確定義或已經(jīng)約定俗成的符號,如,-,×,÷,<,>等,以防止發(fā)生混淆,而表示新運算的運算意義部分,應使用通常的四則運算符
號。如例1中,a*b=a×b-a-b,新運算符號使用“*”,而等號右邊新運算的意義則用四則運算來(lái)表示。
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分析與解:按新運算的定義,符 分析與解:1!=1, 號“⊙”表示求兩個(gè)數的平均數。
2!=1×2=2,
3!=1×2×3=6, 4!=1×2×3×4=24,
5!=1×2×3×4×5=120, 6!=1×2×3×4×5×6=720,
四則運算中的意義相同,即先進(jìn) ??
行小括號中的運算,再進(jìn)行小括號外 由此可推知,從5!開(kāi)始,以后6!,面的運算。
7!,8!,?,100!的末位數字都是
0。
所以,要求1! 2! 3! ? 100!的個(gè)位數字,只要把1!至4!的個(gè)位數字相加便可求得:1 26 4=13。所
求的個(gè)位數字是3。
例7 如果m,n表示兩個(gè)數,那么
規定:m¤n=4n-(m n)÷2。 求3¤(4¤6)¤12的值。
按通常的規則從左至右進(jìn)行運算。
解:3¤(4¤6)¤12
=3¤[4×6-(4 6)÷2]¤12 =3¤19¤12
=[4×19-(319)÷2]¤12 =65¤12
=4×12-(6512)÷2 =9.5。 練習3
1.對于任意的兩個(gè)數a和b,規定 a*b=3×a-b÷3。求8*9的值。 2.已知a
b表示a除以3的余數再
乘以b,求134的值。
3.已知a
b表示(a-b)÷(a b),
分析與解:從已知的三式來(lái)看,試計算:(5
3)
(10
6)。
運算“
”表示幾個(gè)數相加,每個(gè)加
4.規定a◎b表示a與b的積與a除以
數各數位上的數都是符號前面的那個(gè)b所得的商的和,求8◎2的值。 數,而符號后面的數是幾,就表示幾 5.假定m◇n表示m的3倍減去n個(gè)數之和,其中第1個(gè)數是1位數,的2倍,即 m◇n=3m-2n。
第2個(gè)數是2位數,第3個(gè)數是3位
數??按此規定,得 3
5=3 33 333 3333 33333=37035。
(2)已知x◇(4◇1)=7,求x的值。
從例5知,有時(shí)新運算的規定不是很明顯,需要先找規律,然后才能
進(jìn)行運算。
例6 對于任意自然數,定義:n!
=1×2×? ×n。
例如 4!=1×2×3×4。那么1!
2! 3! ? 100!的個(gè)位數字是幾?
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7.對于任意的兩個(gè)數P, Q,規定 P☆Q=(P×Q)÷4。例如:2☆8=(2×8)÷4。已知x☆(8☆5)=10,求x的值。
8.定義: a△b=ab-3b,ab=4a-b/a。計算:(4△3)△(2b)。
9.已知: 23=2×3×4,
4
5=4×5×6×7×8,??
求(44)÷(3
3)的值。
第4講 定義新運算(二)
例1 已知a※b=(a b)-(a-b),求9※2的值。
分析與解:這是一道很簡(jiǎn)單的題,把a=9,b=2代入新運算式,即可算出結果。但是,根據四則運算的法則,我們可以先把新運算“※”化簡(jiǎn),再求結果。
a※b=(ab)-(a-b) =a b-a b=2b。 所以,9※2=2×2=4。 由例1可知,如果定義的新運算是用四則混合運算表示,那么在符合四則混合運算的性質(zhì)、法則的前提下,不妨先化簡(jiǎn)表示式。這樣,可以既減少運算量,又提高運算的準確度。 例2 定義運算:a⊙b=3a 5ab kb, 其中a,b為任意兩個(gè)數,k為常數。比如:2⊙7=3×2 5×2×7 7k。 (1)已知5⊙2=73。問(wèn):8⊙5與5⊙8的值相等嗎?
(2)當k取什么值時(shí),對于任何不同的數a,b,都有a⊙b=b⊙a, 即新運算“⊙”符合交換律? 分析與解:(1)首先應當確定新運算中的常數k。因為5⊙2=3×5 5×5×2 k×2 =65 2k,
所以由已知 5⊙2=73,得65 2k=73,求得k=(73-65)÷2=4。定義的新運算是:a⊙b=3a 5ab 4b。 8⊙5=3×8 5×8×5 4×5=244, 5⊙8=3×5 5×5×8 4×8=247。 因為244≠247,所以8⊙5≠5⊙8。
(2)要使a⊙b=b⊙a,由新運算的定義,有
3a 5ab kb=3b 5ab ka, 3a kb-3b-ka=0, 3×(a-b)-k(a-b)=0, (3-k)(a-b)=0。
對于兩個(gè)任意數a,b,要使上式成立,必有3-k=0,即k=3。 當新運算是a⊙b=3a5ab 3b時(shí),具有交換律,即 a⊙b=b⊙a。 例3 對兩個(gè)自然數a和b,它們的最小公倍數與最大公約數的差,定義為a☆b,即a☆b=[a,b]-(a,b)。 比如,10和14的最小公倍數是70,最大公約數是2,那么10☆14=70-2=68。
(1)求12☆21的值;
(2)已知6☆x=27,求x的值。 分析與解:(1)12☆21=[12,21]-(12,21)=84-3=81;
(2)因為定義的新運算“☆”沒(méi)有四則運算表達式,所以不能直接把數代入表達式求x,只能用推理的方法。
因為6☆x=[6,x]-(6,x)=27,而6與x的最大公約數(6,x)只能是1,2,3,6。所以6與x的最小公倍數[6,x]只能是28, 29, 30, 33。這四個(gè)數中只有 30是 6的倍數,所以 6與x的最小公倍數和最大公約數分別是30和3。因為a×b=[a,b]×(a,b),
所以6×x=30×3,由此求得x=15。轉90°,b表示順時(shí)針旋轉180°,c表示逆時(shí)針旋轉90°,d表示不轉。定義運算“◎”表示“接著(zhù)做”。求:a◎b;b◎c;c◎a。
分析與解: a◎b表示先順時(shí)針轉90°,再順時(shí)針轉180°,等于順時(shí)針轉270°,也等于逆時(shí)針轉90°,所以a◎b=c。
b◎c表示先順時(shí)針轉180°,再逆時(shí)針轉90°,等于順時(shí)針轉90°,所以b◎c=a。
c◎a表示先逆時(shí)針轉90°,再順時(shí)針轉90°,等于沒(méi)轉動(dòng),所以c◎a=d。
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對于a,b,c,d四種運動(dòng),可以做一個(gè)關(guān)于“◎”的運算表(見(jiàn)下表)。比如c◎b,由c所在的行和b所在的列,交叉處a就是c◎b的結果。因為運算◎符合交換律,所以由c所在的列和b所在的行也可得到相同的結果。
例5 對任意的數a,b,定義:f(a)=2a 1, g(b)=b×b。 (1)求f(5)-g(3)的值; (2)求f(g(2)) g(f(2))的值;
(3)已知f(x 1)=21,求x的值。
解:(1)f(5)-g(3)=(2×5 1)-(3×3)=2;
(2)f(g(2)) g(f(2)) =f(2×2)g(2×2 1) =f(4) g(5)=(2×4 1) (5×5)=34;
(3)f(x 1)=2×(x 1) 1=2x 3, 由f(x 1)=21,知2x 3=21,解得x=9。 練習4
2.定義兩種運算“※”和“△”如下: a※b表示a,b兩數中較小的數的3倍,
a△b表示a,b兩數中較大的數的2.5倍。
比如:4※5=4×3=12,4△5=5×2.5=12.5。
計算:[(0.6※0.5) (0.3△0.8)]÷[(1.2※0.7)-(0.64△0.2)]。
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4.設m,n是任意的自然數,A是常數,定義運算m⊙n=(A×m-n)÷4, 并且2⊙3=0.75。試確定常數A,并計算:(5⊙7)×(2⊙2)÷(3⊙2)。
5.用a,b,c表示一個(gè)等邊三角形圍繞它的中心在同一平面內所作的旋轉運動(dòng):
a表示順時(shí)針旋轉240°, b表示順時(shí)針旋轉120°, c表示不旋轉。
運算“∨”表示“接著(zhù)做”。試以a,b,c為運算對象做運算表。 6.對任意兩個(gè)不同的自然數a和b,較大的數除以較小的數,余數記為ab。比如73=1,5
29=4,
4
20=0。
(1)計算:19982000,(5
19)
19,5
(1
95);
(2)已知
11x=4,x小于20,
求x的值。
7.對于任意的自然數a,b,定義:f(a)=a×a-1,g(b)=b÷2 1。 (1)求f(g(6))-g(f(3))的值;
(2)已知f(g(x))=8,求x的值。
第5講 數的整除性(一)
三、四年級已經(jīng)學(xué)習了能被2,3,5和4,8,9,6以及11整除的數的特征,也學(xué)習了一些整除的性質(zhì)。這兩講我們系統地復習一下數的整除性質(zhì),并利用這些性質(zhì)解答一些問(wèn)題。 數的整除性質(zhì)主要有: (1)如果甲數能被乙數整除,乙數能被丙數整除,那么甲數能被丙數整除。
(2)如果兩個(gè)數都能被一個(gè)自然數整除,那么這兩個(gè)數的和與差都能被這個(gè)自然數整除。
(3)如果一個(gè)數能分別被幾個(gè)兩兩互質(zhì)的自然數整除,那么這個(gè)數能
被這幾個(gè)兩兩互質(zhì)的自然數的乘積整除。
(4)如果一個(gè)質(zhì)數能整除兩個(gè)自然數的乘積,那么這個(gè)質(zhì)數至少能整除這兩個(gè)自然數中的一個(gè)。 (5)幾個(gè)數相乘,如果其中一個(gè)因數能被某數整除,那么乘積也能被這個(gè)數整除。
靈活運用以上整除性質(zhì),能解決許多有關(guān)整除的問(wèn)題。
例1 在□里填上適當的數字,使得七位數□7358□□能分別被9,25和8整除。
分析與解:分別由能被9,25和8整除的數的特征,很難推斷出這個(gè)七位數。因為9,25,8兩兩互質(zhì),由整除的性質(zhì)(3)知,七位數能被 9×25×8=1800整除,所以七位數的個(gè)位,十位都是0;再由能被9整除的數的特征,推知首位數應填4。這個(gè)七位數是4735800。
例2 由2000個(gè)1組成的數111?11能否被41和271這兩個(gè)質(zhì)數整除? 分析與解:因為41×271=11111,所以由每5個(gè)1組成的數11111能被41和271整除。按“11111”把2000個(gè)1每五位分成一節, 2000÷5=400,就有400節,
因為2000個(gè)1組成的數11?11能被11111整除,而11111能被41和271整除,所以根據整除的性質(zhì)(1)可知,由2000個(gè)1組成的數111?11能被41和271整除。
例3 現有四個(gè)數:76550,76551,76552,76554。能不能從中找出兩個(gè)數,使它們的乘積能被12整除? 分析與解:根據有關(guān)整除的性質(zhì),先把12分成兩數之積:12=12×1=6×2=3×4。
要從已知的四個(gè)數中找出兩個(gè),使其積能被12整除,有以下三種情況: (1)找出一個(gè)數能被12整除,這個(gè)數與其它三個(gè)數中的任何一個(gè)的乘積都能被12整除;
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(2)找出一個(gè)數能被6整除,另一個(gè)數能被2整除,那么它們的積就能被12整除;
(3)找出一個(gè)數能被4整除,另一個(gè)數能被3整除,那么它們的積能被12整除。
容易判斷,這四個(gè)數都不能被12整除,所以第(1)種情況不存在。 對于第(2)種情況,四個(gè)數中能被6整除的只有76554,而76550,76552是偶數,所以可以選76554和76550,76554和76552。
對于第(3)種情況,四個(gè)數中只有76552能被4整除,76551和76554都能被3整除,所以可以選76552和76551,76552和76554。
綜合以上分析,去掉相同的,可知兩個(gè)數的乘積能被12整除的有以下三組數:76550和76554, 76552和76554, 76551和 76552。
例4 在所有五位數中,各位數字之和等于43且能夠被11整除的數有哪些?
分析與解:從題設的條件分析,對所求五位數有兩個(gè)要求:
①各數位上的數字之和等于43; ②能被11整除。
因為能被11整除的五位數很多,而各數位上的數字之和等于43的五位數較少,所以應選擇①為突破口。有兩種情況:
(1)五位數由一個(gè)7和四個(gè)9組成; (2)五位數由兩個(gè)8和三個(gè)9組成。 上面兩種情況中的五位數能不能被11整除?9,8,7如何擺放呢?根據被11整除的數的特征,如果奇數位數字之和是27,偶數位數字之和是16,那么差是11,就能被11整除。滿(mǎn)足這些要求的五位數是: 97999,99979, 98989。
例5 能不能將從1到10的各數排成一行,使得任意相鄰的兩個(gè)數之和都能被3整除?
分析與解:10個(gè)數排成一行的方法很多,逐一試驗顯然行不通。我們采用反證法。
假設題目的要求能實(shí)現。那么由題意,從前到后每?jì)蓚€(gè)數一組共有5
- 6 -
組,每組的兩數之和都能被3整除,推知1~10的和也應能被3整除。實(shí)際上,1~10的和等于55,不能被3整除。這個(gè)矛盾說(shuō)明假設不成立,所以題目的要求不能實(shí)現。 練習5
1.已知4205和2813都是29的倍數,1392和7018是不是29的倍數? 2.如果兩個(gè)數的和是64,這兩個(gè)數的積可以整除4875,那么這兩個(gè)數的差是多少?
3.173□是個(gè)四位數。數學(xué)老師說(shuō):“我在這個(gè)□中先后填入3個(gè)數字,所得到的 3個(gè)四位數,依次可以被9,11,6整除?!眴?wèn):數學(xué)老師先后填入的3
個(gè)數字之和是多少?
班
有多少名學(xué)生?
6.能不能將從1到9的各數排成一行,使得任意相鄰的兩個(gè)數之和都能被3整除?
第6講 數的整除性(二) 我們先看一個(gè)特殊的數——1001。因為1001=7×11×13,所以凡是1001的整數倍的數都能被7,11和13整除。
能被7,11和13整除的數的特征: 如果數A的末三位數字所表示的數與末三位數以前的數字所表示的數
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之差(大數減小數)能被7或11或
13整除,那么數A能被7或11或13整除。否則,數A就不能被7或11或13整除。
例2 判斷306371能否被7整除?能否被13整除?
解:因為371-306=65,65是13 因為上式中等號左邊的數與等號的倍數,不是7的倍數,所以306371右邊第一個(gè)數都能被7整除,所以等能被13整除,不能被7整除。號右邊第二個(gè)數也能被7整除,推知 例3 已知10□8971能被13整除,55□99能被7整除。根據能被7整除求□中的數。
的數的特征,□99-55=□44也應能被 解:10□8-971=1008-971 □7整除。由□44能被7整除,易知□0=37 □0。
內應是6。
上式的個(gè)位數是7,若是13的倍 下面再告訴大家兩個(gè)判斷整除性數,則必是13的9倍,由13×9-37=80,的小竅門(mén)。
推知□中的數是8。
判斷一個(gè)數能否被27或37整除的方法:
對于任何一個(gè)自然數,從個(gè)位開(kāi)始,每三位為一節將其分成若干節,然后將每一節上的數連加,如果所得
的和能被27(或37)整除,那么這個(gè)數一定能被27(或37)整除;否則,2位數進(jìn)行改寫(xiě)。根據十進(jìn)制數的意
這個(gè)數就不能被27(或37)整除。 義,有
例6 判斷下列各數能否被27或 37整除:
(1)2673135;(2)8990615496。
因為100010001各數位上數字之 解:(1)2673135=2,673,135,和是3,能夠被3整除,所以這個(gè)122 673135=810。
位數能被3整除。
因為810能被27整除,不能被37 根據能被7(或13)整除的數的整除,所以2673135能被27整除,不特征,100010001與(100010-1=)能被37整除。
100009要么都能被7(或13)整除, (2)8990615496=8,990,615,要么都不能被7(或13)整除。 496,8 990 615 496=2,109。 同理, 100009與( 100-9=)91 2,109大于三位數,可以再對2,要么都能被7(或13)整除,要么都109的各節求和,2 109=111。 不能被7(或13)整除。
因為111能被37整除,不能被27 因為91=7×13,所以100010001整除,所以2109能被37整除,不能能被7和13整除,推知這個(gè)12位數被27整除,進(jìn)一步推知8990615496能被7和13整除。 能被37整除,不能被27整除。
由上例看出,若各節的數之和大于三位數,則可以再連續對和的各節求和。
判斷一個(gè)數能否被個(gè)位是9的數
整除的方法:
為了敘述方便,將個(gè)位是9的數
分析與解:根據能被7整除的數記為 k9(= 10k 9),其中k為自然的特征,555555與999999都能被
7
數。
- 7 -
對于任意一個(gè)自然數,去掉這個(gè)數的個(gè)位數后,再加上個(gè)位數的(k1)倍。連續進(jìn)行這一變換。如果最終所得的結果等于k9,那么這個(gè)數能被k9整除;否則,這個(gè)數就不能被k9整除。 例7 (1)判斷18937能否被29整除;
(2)判斷296416與37289能否被59整除。
解:(1)上述變換可以表示為:
由此可知,296416能被59整除,37289不能被59整除
。一般地,每進(jìn)行一次變換,被判斷的數的位數就將減少一位。當被判斷的數變換到小于除數時(shí),即可停止變換,得出不能整除的結論。 練習6
1.下列各數哪些能被7整除?哪些能被13整除?
88205, 167128, 250894, 396500,
675696, 796842, 805532, 75778885。
2.六位數175□62是13的倍數?!踔械臄底质菐??
7.九位數8765□4321能被21整除,求中間□中的數。
8.在下列各數中,哪些能被27整除?哪些能被37整除?
1861026, 1884924, 2175683, 2560437,
11159126,131313555,266117778。
9.在下列各數中,哪些能被19整除?哪些能被79整除?
55119, 55537, 62899, 71258, 186637,872231,5381717。
第7講 奇偶性(一)
整數按照能不能被2整除,可以分為兩類(lèi):
(1)能被2整除的自然數叫偶數,例如
0, 2,4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,?
(2)不能被2整除的自然數叫奇數,例如
1,3,5,7,9,11,13,15,17,? 整數由小到大排列,奇、偶數是交替出現的。相鄰兩個(gè)整數大小相差1,所以肯定是一奇一偶。因為偶數能被2整除,所以偶數可以表示為2n的形式,其中n為整數;因為奇數不能被2整除,所以奇數可以表示為2n 1的形式,其中n為整數。
每一個(gè)整數不是奇數就是偶數,這個(gè)屬性叫做這個(gè)數的奇偶性。奇偶數有如下一些重要性質(zhì):
(1)兩個(gè)奇偶性相同的數的和(或差)一定是偶數;兩個(gè)奇偶性不同的數的和(或差)一定是奇數。反過(guò)來(lái),兩個(gè)數的和(或差)是偶數,這兩個(gè)數奇偶性相同;兩個(gè)數的和(或差)是奇數,這兩個(gè)數肯定是一奇一偶。 (2)奇數個(gè)奇數的和(或差)是奇數;偶數個(gè)奇數的和(或差)是偶數。任意多個(gè)偶數的和(或差)是偶數。 (3)兩個(gè)奇數的乘積是奇數,一個(gè)奇數與一個(gè)偶數的乘積一定是偶數。 (4)若干個(gè)數相乘,如果其中有一個(gè)因數是偶數,那么積必是偶數;如果所有因數都是奇數,那么積就是奇數。反過(guò)來(lái),如果若干個(gè)數的積是偶數,那么因數中至少有一個(gè)是偶數;如果若干個(gè)數的積是奇數,那么所有的因數都是奇數。
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(5)在能整除的情況下,偶數除以奇數得偶數;偶數除以偶數可能得偶數,也可能得奇數。奇數肯定不能被偶數整除。
(6)偶數的平方能被4整除;奇數的平方除以4的余數是1。
因為(2n)2
=4n2=4×n2,所以(2n)2
能被4整除;
因為(2n 1)2=4n2 4n 1=4×(n2 n)
1,所以(2n 1)2除以4余1。 (7)相鄰兩個(gè)自然數的乘積必是偶數,其和必是奇數。
(8)如果一個(gè)整數有奇數個(gè)約數(包括1和這個(gè)數本身),那么這個(gè)數一定是平方數;如果一個(gè)整數有偶數個(gè)約數,那么這個(gè)數一定不是平方數。
整數的奇偶性能解決許多與奇偶性有關(guān)的問(wèn)題。有些問(wèn)題表面看來(lái)似乎與奇偶性一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有,例如染色問(wèn)題、覆蓋問(wèn)題、棋類(lèi)問(wèn)題等,但只要想辦法編上號碼,成為整數問(wèn)題,便可利用整數的奇偶性加以解決。 例1下式的和是奇數還是偶數? 1 2 3 4 ? 1997 1998。 分析與解:本題當然可以先求出算式的和,再來(lái)判斷這個(gè)和的奇偶性。但如果能不計算,直接分析判斷出和的奇偶性,那么解法將更加簡(jiǎn)潔。根據奇偶數的性質(zhì)(2),和的奇偶性只與加數中奇數的個(gè)數有關(guān),與加數中的偶數無(wú)關(guān)。1~1998中共有999個(gè)奇數,999是奇數,奇數個(gè)奇數之和是奇數。所以,本題要求的和是奇數。 例2 能否在下式的□中填上“ ”或“-”,使得等式成立?
1□2□3□4□5□6□7□8□9=66。 分析與解:等號左端共有9個(gè)數參加加、減運算,其中有5個(gè)奇數,4個(gè)偶數。5個(gè)奇數的和或差仍是奇數,4個(gè)偶數的和或差仍是偶數,因為“奇數 偶數=奇數”,所以題目的要求做不到。
例3 任意給出一個(gè)五位數,將組成這個(gè)五位數的5個(gè)數碼的順序任意改變,得到一個(gè)新的五位數。那么,這兩個(gè)五位數的和能不能等于99999?
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分析與解:假設這兩個(gè)五位數的和等于99999,則有下式:
其中組成兩個(gè)加數的5個(gè)數碼完全相同。因為兩個(gè)個(gè)位數相加,和不會(huì )大于 9 9=18,豎式中和的個(gè)位數是9,所以個(gè)位相加沒(méi)有向上進(jìn)位,即兩個(gè)個(gè)位數之和等于9。同理,十位、百位、千位、萬(wàn)位數字的和也都等于9。所以組成兩個(gè)加數的10個(gè)數碼之和等于 9 9 9 9 9=45,是奇數。 另一方面,因為組成兩個(gè)加數的5個(gè)數碼完全相同,所以組成兩個(gè)加數的10個(gè)數碼之和,等于組成第一個(gè)加數的5個(gè)數碼之和的2倍,是偶數。 奇數≠偶數,矛盾的產(chǎn)生在于假設這兩個(gè)五位數的和等于99999,所以假設不成立,即這兩個(gè)數的和不能等于99999。
例4 在一次校友聚會(huì )上,久別重逢的老同學(xué)互相頻頻握手。請問(wèn):握過(guò)奇數次手的人數是奇數還是偶數?請說(shuō)明理由。
分析與解:通常握手是兩人的事。甲、乙兩人握手,對于甲是握手1次,對于乙也是握手1次,兩人握手次數的和是2。所以一群人握手,不論人數是奇數還是偶數,握手的總次數一定是偶數。
把聚會(huì )的人分成兩類(lèi):A類(lèi)是握手次數是偶數的人,B類(lèi)是握手次數是奇數的人。
A類(lèi)中每人握手的次數都是偶數,所以A類(lèi)人握手的總次數也是偶數。又因為所有人握手的總次數也是偶數,偶數-偶數=偶數,所以B類(lèi)人握手的總次數也是偶數。
握奇數次手的那部分人即B類(lèi)人的人數是奇數還是偶數呢?如果是奇數,那么因為“奇數個(gè)奇數之和是奇數”,所以得到B類(lèi)人握手的總次數是奇數,與前面得到的結論矛盾,所以B類(lèi)人即握過(guò)奇數次手的人數是偶數。
例5 五(2)班部分學(xué)生參加鎮里舉辦的數學(xué)競賽,每張試卷有50道試題。評分標準是:答對一道給3分,不答的題,每道給1分,答錯一道扣1分。試問(wèn):這部分學(xué)生得分的總和能不能確定是奇數還是偶數? 分析與解:本題要求出這部分學(xué)生的總成績(jì)是不可能的,所以應從每個(gè)人得分的情況入手分析。因為每道題無(wú)論答對、不答或答錯,得分或扣分都是奇數,共有50道題,50個(gè)奇數相加減,結果是偶數,所以每個(gè)人的得分都是偶數。因為任意個(gè)偶數之和是偶數,所以這部分學(xué)生的總分必是偶數。 練習7
1.能否從四個(gè)3、三個(gè)5、兩個(gè)7中選出5個(gè)數,使這5個(gè)數的和等于22?
2.任意交換一個(gè)三位數的數字,得一個(gè)新的三位數,一位同學(xué)將原三位數與新的三位數相加,和是999。這位同學(xué)的計算有沒(méi)有錯?
3.甲、乙兩人做游戲。任意指定七個(gè)整數(允許有相同數),甲將這七個(gè)整數以任意的順序填在下圖第一行的方格內,乙將這七個(gè)整數以任意的順序填在圖中的第二行方格里,然后計算出所有同一列的兩個(gè)數的差(大數減小數),再將這七個(gè)差相乘。游戲規則是:若積是偶數,則甲勝;若積是奇數,則乙勝。請說(shuō)明誰(shuí)將獲勝。
4.某班學(xué)生畢業(yè)后相約彼此通信,每?jì)扇碎g的通信量相等,即甲給乙寫(xiě)幾封信,乙也要給甲寫(xiě)幾封信。問(wèn):寫(xiě)了奇數封信的畢業(yè)生人數是奇數還是偶數?
5.A市舉辦五年級小學(xué)生“春暉杯”數學(xué)競賽,競賽題30道,記分方法是:底分15分,每答對一道加5分,不答的題,每道加1分,答錯一道扣1分。如果有333名學(xué)生參賽,那么他們的總得分是奇數還是偶數? 6.把下圖中的圓圈任意涂上紅色或藍色。是否有可能使得在同一條直線(xiàn)上的紅圈數都是奇數?試講出理由。
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7.紅星影院有1999個(gè)座位,上、下午各放映一場(chǎng)電影。有兩所學(xué)校各有1999名學(xué)生包場(chǎng)看這兩場(chǎng)電影,那么一定有這樣的座位,上、下午在這個(gè)座位上坐的是兩所不同學(xué)校的學(xué)生,為什么?
第8講 奇偶性(二)
例1用0~9這十個(gè)數碼組成五個(gè)兩位數,每個(gè)數字只用一次,要求它們的和是奇數,那么這五個(gè)兩位數的和最大是多少?
分析與解:有時(shí)題目的要求比較多,可先考慮滿(mǎn)足部分要求,然后再調整,使最后結果達到全部要求。 這道題的幾個(gè)要求中,滿(mǎn)足“和最大”是最容易的。暫時(shí)不考慮這五個(gè)數的和是奇數的要求。 要使組成的五個(gè)兩位數的和最大,應該把十個(gè)數碼中最大的五個(gè)分別放在十位上,即十位上放5,6,7,8,9,而個(gè)位上放0,1,2,3,4。根據奇數的定義,這樣組成的五個(gè)兩位數中,有兩個(gè)是奇數,即個(gè)位是1和3的兩個(gè)兩位數。
要滿(mǎn)足這五個(gè)兩位數的和是奇數,根據奇、偶數相加減的運算規律,這五個(gè)數中應有奇數個(gè)奇數?,F有兩個(gè)奇數,即個(gè)位數是1,3的兩位數。所以五個(gè)數的和是偶數,不合要求,
必須調整。調整的方法是交換十位與個(gè)位上的數字。要使五個(gè)數有奇數個(gè)奇數,并且五個(gè)數的和盡可能最大,只要將個(gè)位和十位上的一個(gè)奇數與一個(gè)偶數交換,并且交換的兩個(gè)的數碼之差盡可能小,由此得到交換5與4的位置。滿(mǎn)足題設要求的五個(gè)兩位數的十位上的數碼是4,6,7,8,9,個(gè)位上的數碼是0,1,2,3,5,所求這五個(gè)數的和是(4 6 7 8 9)×10 (0 1 2 3 5)=351。
例2 7只杯子全部杯口朝上放在桌子上,每次翻轉其中的2只杯子。
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能否經(jīng)過(guò)若干次翻轉,使得7只杯子全部杯口朝下?
分析與解:盲目的試驗,可能總也找不到要領(lǐng)。如果我們分析一下每次翻轉后杯口朝上的杯子數的奇偶性,就會(huì )發(fā)現問(wèn)題所在。一開(kāi)始杯口朝上的杯子有7只,是奇數;第一次翻轉后,杯口朝上的變?yōu)?span lang="EN-US">5只,仍是奇數;再繼續翻轉,因為只能翻轉兩只杯子,即只有兩只杯子改變了上、下方向,所以杯口朝上的杯子數仍是奇數。類(lèi)似的分析可以得到,無(wú)論翻轉多少次,杯口朝上的杯子數永遠是奇數,不可能是偶數0。也就是說(shuō),不可能使7只杯子全部杯口朝下。 例3 有m(m≥2)只杯子全部口朝下放在桌子上,每次翻轉其中的(m-1)只杯子。經(jīng)過(guò)若干次翻轉,能使杯口全部朝上嗎?
分析與解:當m是奇數時(shí),(m-1)是偶數。由例2的分析知,如果每次翻轉偶數只杯子,那么無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次翻轉,杯口朝上(下)的杯子數的奇偶性不會(huì )改變。一開(kāi)始m只杯子全部杯口朝下,即杯口朝下的杯子數是奇數,每次翻轉(m-1)即偶數只杯子。無(wú)論翻轉多少次,杯口朝下的杯子數永遠是奇數,不可能全部朝上。 當m是偶數時(shí),(m-1)是奇數。為了直觀(guān),我們先從m= 4的情形入手觀(guān)察,在下表中用∪表示杯口朝上,∩表示杯口朝下,每次翻轉3只杯子,保持不動(dòng)的杯子用*號標記。翻轉情況如下:
由上表看出,只要翻轉4次,并且依次保持第1,2,3,4只杯子不動(dòng),就可達到要求。一般來(lái)說(shuō),對于一只杯子,要改變它的初始狀態(tài),需要翻奇數次。對于m只杯子,當m是偶數時(shí),因為(m-1)是奇數,所以每只杯子翻轉(m-1)次,就可使全部杯子改變狀態(tài)。要做到這一點(diǎn),只需要翻轉m
次,并且依次保持第1,2,?,m只杯子不動(dòng),這樣在m次翻轉中,每只杯子都有一次沒(méi)有翻轉,即都翻轉了(m-1)次。
綜上所述:m只杯子放在桌子上,每次翻轉(m-1)只。當m是奇數時(shí),無(wú)論翻轉多少次,m只杯子不可能全部改變初始狀態(tài);當m是偶數時(shí),翻轉m次,可以使m只杯子全部改變初始狀態(tài)。 例4 一本論文集編入15篇文章,這些文章排版后的頁(yè)數分別是1,2,3,?,15頁(yè)。如果將這些文章按某種次序裝訂成冊,并統一編上頁(yè)碼,那么每篇文章的第一面是奇數頁(yè)碼的最多有幾篇?
分析與解:可以先研究排版一本書(shū),各篇文章頁(yè)數是奇數或偶數時(shí)的規律。一篇有奇數頁(yè)的文章,它的第一面和最后一面所在的頁(yè)碼的奇偶性是相同的,即排版奇數頁(yè)的文章,第一面是奇數頁(yè)碼,最后一面也是奇數頁(yè)碼,而接下去的另一篇文章的第一面是排在偶數頁(yè)碼上。一篇有偶數頁(yè)的文章,它的第一面和最后一面所在的頁(yè)碼的奇偶性是相異的,即排版偶數頁(yè)的文章,第一面是奇(偶)數頁(yè)碼,最后一面應是偶(奇)數頁(yè)碼,而緊接的另一篇文章的第一面又是排在奇(偶)數頁(yè)碼上。
以上說(shuō)明本題的解答主要是根據奇偶特點(diǎn)來(lái)處理。
題目要求第一面排在奇數頁(yè)碼的文章盡量多。首先考慮有偶數頁(yè)的文章,只要這樣的第一篇文章的第一面排在奇數頁(yè)碼上(如第1頁(yè)),那么接著(zhù)每一篇有偶數頁(yè)的文章都會(huì )是第一面排在奇數頁(yè)碼上,共有7篇這樣的文章。然后考慮有奇數頁(yè)的文章,第一篇的第一面排在奇數頁(yè)碼上,第二篇的第一面就會(huì )排在偶數頁(yè)碼上,第三篇的第一面排在奇數頁(yè)碼上,如此等等。在8篇奇數頁(yè)的文章中,有4篇的第一面排在奇數頁(yè)碼上。因此最多有7 4=11(篇)文章的第一面排在奇數頁(yè)碼上。
例5 有大、小兩個(gè)盒子,其中大盒內裝1001枚白棋子和1000枚同樣大小的黑棋子,小盒內裝有足夠多的
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黑棋子。阿花每次從大盒內隨意摸出兩枚棋子,若摸出的兩枚棋子同色,則從小盒內取一枚黑棋子放入大盒內;若摸出的兩枚棋子異色,則把其中白棋子放回大盒內。問(wèn):從大盒內摸了1999次棋子后,大盒內還剩幾枚棋子?它們都是什么顏色? 分析與解:大盒內裝有黑、白棋子共1001 1000=2001(枚)。 因為每次都是摸出2枚棋子放回1枚棋子,所以每摸一次少1枚棋子,摸了1999次后,還剩2001-1999=2(枚)棋子。
從大盒內每次摸2枚棋子有以下兩種情況:
(1)所摸到的兩枚棋子是同顏色的。此時(shí)從小盒內取一枚黑棋子放入大盒內。當所摸兩枚棋子同是黑色,這時(shí)大盒內少了一枚黑棋子;當所摸兩枚棋子同是白色,這時(shí)大盒內多了一枚黑棋子。
(2)所摸到的兩枚棋子是不同顏色的,即一黑一白。這時(shí)要把拿出的白棋子放回到大盒,大盒內少了一枚黑棋子。
綜合(1)(2),每摸一次,大盒內的黑棋子總數不是少一枚就是多一枚,即改變了黑棋子數的奇偶性。原來(lái)大盒內有1000枚即偶數枚黑棋子,摸了1999次,即改變了1999次奇偶性后,還剩奇數枚黑棋子。因為大盒內只剩下2枚棋子,所以最后剩下的兩枚棋子是一黑一白。
例6 一串數排成一行:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,? 到這串數的第1000個(gè)數為止,共有多少個(gè)偶數?
分析與解:首先分析這串數的組成規律和奇偶數情況。
1 1=2,2 3=5,3 5=8, 5 8=13,? 這串數的規律是,從第三項起,每一個(gè)數等于前兩個(gè)數的和。根據奇偶數的加法性質(zhì),可以得出這串數的奇偶性:
奇,奇,偶,奇,奇,偶,奇,奇,偶,??
容易看出,這串數是按“奇,奇,偶”每三個(gè)數為一組周期變化的。
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1000÷3=333??1,這串數的前1000個(gè)數有333組又1個(gè)數,每組的三個(gè)數中有1個(gè)偶數,并且是第3個(gè)數,所以這串數到第1000個(gè)數時(shí),共有333個(gè)偶數。 練習8
1.在11,111,1111,11111,?這些數中,任何一個(gè)數都不會(huì )是某一個(gè)自然數的平方。這樣說(shuō)對嗎? 2.一本書(shū)由17個(gè)故事組成,各個(gè)故事的篇幅分別是1,2,3,?,17頁(yè)。這17個(gè)故事有各種編排法,但無(wú)論怎樣編排,故事正文都從第1頁(yè)開(kāi)始,以后每一個(gè)故事都從新一頁(yè)碼開(kāi)始。如果要求安排在奇數頁(yè)碼開(kāi)始的故事盡量少,那么最少有多少個(gè)故事是從奇數頁(yè)碼開(kāi)始的?
3.桌子上放著(zhù)6只杯子,其中3只杯口朝上,3只杯口朝下。如果每次翻轉5只杯子,那么至少翻轉多少次,才能使6只杯子都杯口朝上? 4.70個(gè)數排成一行,除了兩頭的兩個(gè)數以外,每個(gè)數的3倍都恰好等于它兩邊的兩個(gè)數的和,這一行數的最左邊的幾個(gè)數是這樣的:0,1,3,8,21,?問(wèn):最右邊的一個(gè)數是奇數還是偶數?
5.學(xué)校組織運動(dòng)會(huì ),小明領(lǐng)回自己的運動(dòng)員號碼后,小玲問(wèn)他:“今天發(fā)放的運動(dòng)員號碼加起來(lái)是奇數還是偶數?”小明說(shuō):“除開(kāi)我的號碼,把今天發(fā)的其它號碼加起來(lái),再減去我的號碼,恰好是100?!苯裉彀l(fā)放的運動(dòng)員號碼加起來(lái),到底是奇數還是偶數?
6.在黑板上寫(xiě)出三個(gè)整數,然后擦去一個(gè)換成所剩兩數之和,這樣繼續操作下去,最后得到88,66,99。問(wèn):原來(lái)寫(xiě)的三個(gè)整數能否是1,3,5? 7.將888件禮品分給若干個(gè)小朋友。問(wèn):分到奇數件禮品的小朋友是奇數還是偶數? 第9講 奇偶性(三)
利用奇、偶數的性質(zhì),上兩講已經(jīng)解決了許多有關(guān)奇偶性的問(wèn)題。本講將繼續利用奇偶性研究一些表面上似乎與奇偶性無(wú)關(guān)的問(wèn)題。
例1 在7×7的正方形的方格表中,以左上角與右下角所連對角線(xiàn)為軸對稱(chēng)地放置棋子,要求每個(gè)方格中放http://www.wendangxiazai.com/b-20da938fbceb19e8b8f6ba13.html不多于1枚棋子,且每行正好放3枚棋子,則在這條對角線(xiàn)上的格子里至少放有一枚棋子,這是為什么? 分析與解:題目說(shuō)在指定的這條對角線(xiàn)上的格子里必定至少放有一枚棋子,假設這個(gè)說(shuō)法不對,即對角線(xiàn)上沒(méi)放棋子。如下圖所示,因為題目要求擺放的棋子以MN為對稱(chēng)軸,所以對于MN左下方的任意一格A,總有MN右上方的一格A',A與A'關(guān)于MN對稱(chēng),所以A與A'要么都放有棋子,要么都沒(méi)放棋子。由此推知方格表中放置棋子的總枚數應是偶數。而題設每行放3枚棋子,7行共放棋子 3×7=21(枚),21是奇數,與上面的推論矛盾。所以假設不成立,即在指定的對角線(xiàn)上的格子中必定至少有一枚棋子。
例2 對于左下表,每次使其中的任意兩個(gè)數減去或加上同一個(gè)數,能否經(jīng)過(guò)若干次后(各次減去或加上的數可以不同),
變?yōu)橛蚁卤??為什么?/span>
分析與解:因為每次有兩個(gè)數同時(shí)被加上或減去同一個(gè)數,所以表中九個(gè)數碼的總和經(jīng)過(guò)變化后,等于原來(lái)的總和加上或減去那個(gè)數的2倍,因此總和的奇偶性沒(méi)有改變。原來(lái)九個(gè)數的總和為1 2 ? 9=45,是奇數,經(jīng)過(guò)若干次變化后,總和仍應是奇數,與右上表九個(gè)數的總和是4矛盾。所以不可能變成右上表。
例3 左下圖是一套房子的平面圖,圖中的方格代表房間,每個(gè)房間都有通向任何一個(gè)鄰室的門(mén)。有人想從某個(gè)房間開(kāi)始,依次不重復地走遍每一個(gè)房間,他的想法能實(shí)現嗎?
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例6 下頁(yè)上圖是半張中國象棋盤(pán),棋盤(pán)上已放有一只馬。眾所周知,馬是走“日”字的。請問(wèn):這只馬能否不重復地走遍這半張棋盤(pán)上的每一
個(gè)點(diǎn),然后回到出發(fā)點(diǎn)?
分析與解:如右上圖所示,將相
鄰的房間黑、白相間染色。無(wú)論從哪個(gè)房間開(kāi)始走,因為總是黑白相間地走過(guò)各房間,所以走過(guò)的黑、白房間數最多相差1。而右上圖有7黑5白,所以不可能不重復地走遍每一個(gè)房 分析與解:馬走“日”字,在中間。
國象棋盤(pán)上走有什么規律呢? 例4 左下圖是由14個(gè)大小相同 為方便研究規律,如下圖所示,的方格組成的圖形。試問(wèn)能不能剪裁先在棋盤(pán)各交點(diǎn)處相間標上○和●,成7個(gè)由相鄰兩方格組成的長(cháng)方形?
圖中共有22個(gè)○和23個(gè)●。因為馬
走“日”字,每步只能從○跳到●,或由●跳到○,所以馬從某點(diǎn)跳到同色的點(diǎn)(指○或●),要跳偶數步;跳到不同色的點(diǎn),要跳奇數步?,F在 分析與解:將這14個(gè)小方格黑白馬在○點(diǎn),要跳回這一點(diǎn),應跳偶數相間染色(見(jiàn)右上圖),有8個(gè)黑格,步,可是棋盤(pán)上共有23 22=45(個(gè))6個(gè)白格。相鄰兩個(gè)方格必然是一黑一點(diǎn),不可能做到不重復地走遍所有的白,如果能剪裁成7個(gè)小長(cháng)方形,那點(diǎn)后回到出發(fā)點(diǎn)。
么14個(gè)格應當是黑、白各7個(gè),與實(shí)
際情況不符,所以不能剪裁成7個(gè)由相鄰兩個(gè)方格組成的長(cháng)方形。
例5 在右圖的每個(gè)○中填入一個(gè)自然數(可以相同),使得任意兩個(gè)相鄰的○中的數字之差(大數減小數) 討論:如果馬的出發(fā)點(diǎn)不是在○恰好等于它們之間所標的數字。能否點(diǎn)上而是在●點(diǎn)上,那么這只馬能不辦到?為什么?
能不重復地走遍這半張棋盤(pán)上的每個(gè)
點(diǎn),最后回到出發(fā)點(diǎn)上呢?按照上面的分析,顯然也是不可能的。但是如果放棄“回到出發(fā)點(diǎn)”的要求,那么
情況就不一樣了。從某點(diǎn)出發(fā),跳遍 分析與解:假定圖中5與1之間半張棋盤(pán)上除起點(diǎn)以外的其它44點(diǎn),的○中的數是奇數,按順時(shí)針加上或要跳44步,44是偶數,所以起點(diǎn)和終減去標出的數字,依次得到各個(gè)○中點(diǎn)應是同色的點(diǎn)(指○或●)。因為的數的奇偶性如下:
44步跳過(guò)的點(diǎn)○與點(diǎn)●各22個(gè),所以 起點(diǎn)必是●,終點(diǎn)也是●。也就說(shuō)是,當不要求回到出發(fā)點(diǎn)時(shí),只要從●出 因為上圖兩端是同一個(gè)○中的發(fā),就可以不重復地走遍半張棋盤(pán)上數,不可能既是奇數又是偶數,所以5的所有點(diǎn)。 與1之間的○中的數不是奇數。 練習9
同理,假定5與1之間的○中的 1.教室里有5排椅子,每排5張,數是偶數,也將推出矛盾。 每張椅子上坐一個(gè)學(xué)生。一周后,每 所以,題目的要求辦不到。個(gè)學(xué)生都必須和他相鄰(前、后、左、
右)的某一同學(xué)交換座位。問(wèn):能不能換成?為什么?
2.房間里有5盞燈,全部關(guān)著(zhù)。每次拉兩盞燈的開(kāi)關(guān),這樣做若干次后,有沒(méi)有可能使5盞燈全部是亮的? 3.左下圖是由40個(gè)小正方形組成的圖形,能否將它剪裁成20個(gè)相同的長(cháng)方形?
4.一個(gè)正方形果園里種有48棵果樹(shù),加上右下角的一間小屋,整齊地排列成七行七列(見(jiàn)右上圖)。守園人從小屋出發(fā)經(jīng)過(guò)每一棵樹(shù),不重復也不遺漏(不許斜走),最后又回到小屋??梢宰龅絾??
5.紅光小學(xué)五年級一次乒乓球賽,共有男女學(xué)生17人報名參加。為節省時(shí)間不打循環(huán)賽,而采取以下方式:每人只打5場(chǎng)比賽,每?jì)扇酥g用抽簽的方法決定只打一場(chǎng)或不賽。然后根據每人得分決定出前5名。這種比賽方式是否可行?
6.如下圖所示,將1~12順次排成一圈。如果報出一個(gè)數a(在1~12之間),那么就從數a的位置順時(shí)針走a個(gè)數的位置。例如a=3,就從3的位置順時(shí)針走3個(gè)數的位置到達6的位置;a=11,就從11的位置順時(shí)針走11個(gè)數的位置到達10的位置。問(wèn):a是多少時(shí),可以走到7的位置?
第10講 質(zhì)數與合數
自然數按照能被多少個(gè)不同的自然數整除可以分為三類(lèi):
第一類(lèi):只能被一個(gè)自然數整除的自然數,這類(lèi)數只有一個(gè),就是1。 第二類(lèi):只能被兩個(gè)不同的自然數整除的自然數。因為任何自然數都能被1和它本身整除,所以這類(lèi)自然數的特征是大于1,且只能被1和它本
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身整除。這類(lèi)自然數叫質(zhì)數(或素數)。例如,2,3,5,7,?
第三類(lèi):能被兩個(gè)以上的自然數整除的自然數。這類(lèi)自然數的特征是大于1,除了能被1和它本身整除外,還能被其它一些自然數整除。這類(lèi)自然數叫合數。例如,4,6,8,9,15,? 上面的分類(lèi)方法將自然數分為質(zhì)數、合數和1,1既不是質(zhì)數也不是合數。
例1 1~100這100個(gè)自然數中有哪些是質(zhì)數?
分析與解:先把前100個(gè)自然數
寫(xiě)出來(lái),得下表:
1既不是質(zhì)數也不是合數。 2是質(zhì)數,留下來(lái),后面凡能被2整除的數都是合數,都劃去; 3是質(zhì)數,留下來(lái),后面凡能被3整除的數都是合數,都劃去; 類(lèi)似地,把5留下來(lái),后面凡是5的倍數的數都劃去;
把7留下來(lái),后面凡是7的倍數的數都劃去。
經(jīng)過(guò)以上的篩選,劃去的都是合數,余下26個(gè)數,除1外,剩下的25個(gè)都是質(zhì)數。這樣,我們便得到了100以?xún)鹊馁|(zhì)數表:
2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,
43,47,53,59,61,67,71,
73,79,83,89,97。
這些質(zhì)數同學(xué)們應當熟記! 細心的同學(xué)可能會(huì )注意到,以上只劃到7的倍數,為什么不繼續劃去11,13,?的倍數呢?事實(shí)上,這些倍數已包含在已劃去的倍數中。例如,100以?xún)?span lang="EN-US">11的倍數應該是
11×A≤100(其中A為整數),
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顯然,A只能取2,3,4,5,6,7,8,9。因為4=22,6=2×3,8=23,9=32
,所以A必是2,3,5,7之一的倍數。由此推知,11的倍數已全部包含在2,3,5,7的倍數中,已在前面劃去了。
要判斷一個(gè)數N是質(zhì)數還是合數,根據合數的定義,只要用從小到大的自然數2,3,4,5,6,7,8,?,N-1去除N,其中只要有一個(gè)自然數能整除N,N就是合數,否則就是質(zhì)數。但這樣太麻煩,因為除數太多。能不能使試除的數少一點(diǎn)呢?由例1知,只要用從小到大的質(zhì)數去除N就可以了。例2給出的判別方法,可以使試除的數進(jìn)一步減少。
例2 判斷269,437兩個(gè)數是合數還是質(zhì)數。
分析與解:對于一個(gè)不太大的數N,要判斷它是質(zhì)數還是合數,可以先找出一個(gè)大于N且最接近N的平方數K2,再寫(xiě)出K以?xún)鹊乃匈|(zhì)數。如果這些質(zhì)數都不能整除N,那么N是質(zhì)數;如果這些質(zhì)數中有一個(gè)能整除N,那么N是合數。
因為269<172=289。17以?xún)荣|(zhì)數有2,3,5,7,11,13。根據能被某些數整除的數的特征,個(gè)位數是9,所以269不能被2,5整除;2 6 9=17,所以269不能被3整除。經(jīng)逐一判斷或試除知,這6個(gè)質(zhì)數都不能整除269,所以269是質(zhì)數。
因為437<212=441。21以?xún)鹊馁|(zhì)數有2,3,5,7,11,13,17,19。容易判斷437不能被2,3,5,7,11整除,用13,17,19試除437,得到437÷19=23,所以437是合數。 對比一下幾種判別質(zhì)數與合數的方法,可以看出例2的方法的優(yōu)越性。判別269,用2~268中所有的數試除,要除267個(gè)數;用2~268中的質(zhì)數試除,要除41個(gè)數;而用例2的方法,只要除6個(gè)數。
例3 判斷數1111112111111是質(zhì)數還是合數?
分析與解:按照例2的方法判別這個(gè)13位數是質(zhì)數還是合數,當然是很麻煩的事,能不能想出別的辦法呢?根據合數的意義,如果一個(gè)數能夠寫(xiě)成兩個(gè)大于1的整數的乘積,那么這個(gè)數是合數。
根據整數的意義,這個(gè)13位數可以寫(xiě)成:
1111112111111
=1111111000000 1111111 =1111111×(1000000 1) =1111111×1000001。
由上式知,111111和1000001都能整除1111112111111,所以1111112111111是合數。
這道例題又給我們提供了一種判別一個(gè)數是質(zhì)數還是合數的方法。 例4 判定298 1和298 3是質(zhì)數還是合數?
分析與解:這道題要判別的數很大,不能直接用例1、例2的方法。我們在四年級學(xué)過(guò)an的個(gè)位數的變化規律,以及an
除以某自然數的余數的變化規律。2n的個(gè)位數隨著(zhù)n的從小到大,按照2,4,8,6每4個(gè)一組循環(huán)出現,98÷4=24??2,所以298的個(gè)位數是4,(298 1)的個(gè)位數是5,能被5整除,說(shuō)明(298 1)是合數。(2983)是奇數,不能被2整除; 298
不能被3整除,所以(298
3)也不能被3整除;(298 1)能被5整除,(298
3)比(298
1)大2,所以(298
3)不能被5整除。再判斷(298 3)能否被7整除。首先看看2n÷7的余數的變化規律:
因為98÷3的余數是2,從上表可知298除以7的余數是4,(298 3)除以7的余數是4 3=7,7能被7整除,即(298 3)能被7整除,所以(298 3)是合數。
例5 已知A是質(zhì)數,(A 10)和(A 14)也是質(zhì)數,求質(zhì)數A。 分析與解:從最小的質(zhì)數開(kāi)始試算。
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A=2時(shí),A 10=12,12是合數不是質(zhì)數,所以A≠2。
A=3時(shí),A 10=13,是質(zhì)數;A 14=17也是質(zhì)數,所以A等于3是所求的質(zhì)數。
A除了等于3外,還可以是別的質(zhì)數嗎?因為質(zhì)數有無(wú)窮多個(gè),所以不可能一一去試,必須采用其它方法。 A,(A 1),(A 2)除以3的余數各不相同,而(A 1)與(A 10)除以3的余數相同,(A 2)與(A 14)除以3的余數相同,所以A,(A 10),(A 14)除以3的余數各不相同。因為任何自然數除以3只有整除、余1、余2三種情況,所以在A,(A 10),(A 14)中必有一個(gè)能被3整除。能被3整除的質(zhì)數只有3,因為(A 10),(A 14)都大于3,所以A=3。也就是說(shuō),本題唯一的解是A=3。 練習10
1.現有1,3,5,7四個(gè)數字。 (1)用它們可以組成哪些兩位數的質(zhì)數(數字可以重復使用)?(2)用它們可以組成哪些各位數字不相同的三位質(zhì)數?
2.a,b,c都是質(zhì)數,a>b>c,且a×b c=88,求a,b,c。
3.A是一個(gè)質(zhì)數,而且A 6,A 8,A 12,A 14都是質(zhì)數。試求出所有滿(mǎn)足要求的質(zhì)數A。
5.試說(shuō)明:兩個(gè)以上的連續自然數之和必是合數。
6.判斷266 388是不是質(zhì)數。 7.把一個(gè)一位數的質(zhì)數a寫(xiě)在另
一個(gè)兩位數的質(zhì)數b后邊,得到一個(gè)三位數,這個(gè)三位數是a的87倍,求a和b。
第11講 分解質(zhì)因數
自然數中任何一個(gè)合數都可以表示成若干個(gè)質(zhì)因數乘積的形式,如果不考慮因數的順序,那么這個(gè)表示形式是唯一的。把合數表示為質(zhì)因數乘積的形式叫做分解質(zhì)因數。
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例如,60=22×3×5, 1998=2×33×37。
例1 一個(gè)正方體的體積是13824厘米3,它的表面積是多少? 分析與解:正方體的體積是“棱長(cháng)×棱長(cháng)×棱長(cháng)”,現在已知正方體的體積是13824厘米3,若能把13824寫(xiě)成三個(gè)相同的數相乘,則可求出棱長(cháng)。為此,我們先將13824分解質(zhì)因數:
把這些因數分成三組,使每組因數之積相等,得13824=(23×3)×(23×3)×(23×3),
于是,得到棱長(cháng)是23×3=24(厘米)。所求表面積是24×24×6=3456(厘米2
)。
例2 學(xué)區舉行團體操表演,有1430名學(xué)生參加,分成人數相等的若干隊,要求每隊人數在100至200之間,共有幾種分法?
分析與解:按題意,每隊人數×隊數=1430,每隊人數在100至200之間,所以問(wèn)題相當于求1430有多少個(gè)在100至200之間的約數。為此,先把1430分解質(zhì)因數,得1430=2×5×11×13。
從這四個(gè)質(zhì)數中選若干個(gè),使其乘積在100到200之間,這是每隊人數,其余的質(zhì)因數之積便是隊數。 2×5×11=110,13; 2×5×13=130,11; 11×13=143,2×5=10。 所以共有三種分法,即分成13隊,每隊110人;分成11隊,每隊130人;分成10隊,每隊143人。 例3 1×2×3×?×40能否被90909整除?
分析與解:首先將90909分解質(zhì)因數,得 90909=33×7×13×37。 因為33(=27),7,13,37都在1~40中,所以1×2×3×?×40能被90909整除。
例4 求72有多少個(gè)不同的約數。
分析與解:將72分解質(zhì)因數得到72=23
×32
。根據72的約數含有2和3的個(gè)數,可將72的約數列表如下:
上表中,第三、四行的數字分別是第二行對應數字乘以3和32,第三、四、五列的數字分別是第二列對應數字乘以2,22和23。對比72=23×32,72的任何一個(gè)約數至多有兩個(gè)不同質(zhì)因數:2和3。因為72有3個(gè)質(zhì)因數2,所以在某一個(gè)約數的質(zhì)因數中,2可能不出現或出現1次、出現2次、出現3次,這就有4種情況;同理,因為72有兩個(gè)質(zhì)因數3,所以3可能不出現或出現1次、出現2次,共有3種情況。 根據乘法原理,72的不同約數共有4×3=12(個(gè))。
從例4可以歸納出求自然數N的所有不同約數的個(gè)數的方法:一個(gè)大于1的自然數N的約數個(gè)數,等于它的質(zhì)因數分解式中每個(gè)質(zhì)因數的個(gè)數加1的連乘積。
例如,2352=24×3×72,因為2352的質(zhì)因數分解式中有4個(gè)2,1個(gè)3,2個(gè)7,所以2352的不同約數有 (4 1)×(1 1)×(2 1)=30(個(gè));
又如,9450=2×33
×52×7,所以9450的不同的約數有
(1 1)×(3 1)×(2 1)×(1 1)=48(個(gè))。
例5 試求不大于50的所有約數個(gè)數為6的自然數。
分析與解:這是求一個(gè)數的約數個(gè)數的逆問(wèn)題,因此解題方法正好與例4相反。
因為這個(gè)數有六個(gè)約數,6=5 1=(2 1)×(1 1),所以,當這個(gè)數只有一個(gè)質(zhì)因數a時(shí),這個(gè)數是a5;當這個(gè)數有兩個(gè)質(zhì)因數a和b時(shí),這個(gè)數是a2×b。因為這個(gè)數不大于50,所以對于a5,只有a=2,即25=32;對于a2×b,經(jīng)試算得到,22×3=12,22
小學(xué)奧數基礎教程(五年級)
×5=20,22×7=28,22×11=44,32×2=18,32
×5=45,52
×2=50。 所以滿(mǎn)足題意的數有八個(gè):32,12,20,28,44,18,45,50。 練習11
1.一個(gè)長(cháng)方體,它的正面和上面的面積之和是209分米2,如果它的長(cháng)、寬、高都是質(zhì)數,那么這個(gè)長(cháng)方體的
體積是多少立方分米?
2.爺孫兩人今年的年齡的乘積是693,4年前他們的年齡都是質(zhì)數。爺孫兩人今年的年齡各是多少歲? 3.某車(chē)間有216個(gè)零件,如果平均分成若干份,分的份數在5至20之間,那么有多少種分法?
4.小英參加小學(xué)數學(xué)競賽,她說(shuō):“我得的成績(jì)和我的歲數以及我得的名次乘起來(lái)是3916,滿(mǎn)分是100分?!蹦芊裰佬∮⒌哪挲g、考試成績(jì)及名次?
5.舉例回答下面各問(wèn)題:(1)兩個(gè)質(zhì)數的和仍是質(zhì)數嗎?(2)兩個(gè)質(zhì)數的積能是質(zhì)數嗎? (3)兩個(gè)合數的和仍是合數嗎?(4)兩個(gè)合數的差(大數減小數)仍是合數嗎?
(5)一個(gè)質(zhì)數與一個(gè)合數的和是質(zhì)數還是合數?
6.求不大于100的約數最多的自然數。
7.同學(xué)們去射箭,規定每射一箭得到的環(huán)數或者是“0”(脫靶)或者是不超過(guò)10的自然數。甲、乙兩同學(xué)各射5箭,每人得到的總環(huán)數之積剛好都是1764,但是甲的總環(huán)數比乙少4環(huán)。求甲、乙各自的總環(huán)數。
第12講 最大公約數與最小公倍數
(一)
如果一個(gè)自然數a能被自然數b整除,那么稱(chēng)a為b的倍數,b為a的約數。
如果一個(gè)自然數同時(shí)是若干個(gè)自然數的約數,那么稱(chēng)這個(gè)自然數是這若干個(gè)自然數的公約數。在所有公約數中最大的一個(gè)公約數,稱(chēng)為這若干個(gè)自然數的最大公約數。自然數a1,a2,?,an的最大公約數通常用符號
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(a1,a2,?,an)表示,例如,(8,12)=4,(6,9,15)=3。 如果一個(gè)自然數同時(shí)是若干個(gè)自然數的倍數,那么稱(chēng)這個(gè)自然數是這若干個(gè)自然數的公倍數。在所有公倍數中最小的一個(gè)公倍數,稱(chēng)為這若干個(gè)自然數的最小公倍數。自然數a1,a2,?,an的最小公倍數通常用符號[a1,a2,?,an]表示,例如[8,12]=24,[6,9,15]=90。
常用的求最大公約數和最小公倍數的方法是分解質(zhì)因數法和短除法。 例1 用60元錢(qián)可以買(mǎi)一級茶葉144克,或買(mǎi)二級茶葉180克,或買(mǎi)三級茶葉240克?,F將這三種茶葉分別按整克數裝袋,要求每袋的價(jià)格都相等,那么每袋的價(jià)格最低是多少元錢(qián)?
分析與解:因為144克一級茶葉、180克二級茶葉、240克三級茶葉都是60元,分裝后每袋的價(jià)格相等,所以144克一級茶葉、180克二級茶葉、240克三級茶葉,分裝的袋數應相同,即分裝的袋數應是144,180,240的公約數。題目要求每袋的價(jià)格盡量低,所以分裝的袋數應盡量多,應是144,180,240的最大公約數。
所以(144,180,240)=2×2×3=12,即每60元的茶葉分裝成12袋,每袋的價(jià)格最低是60÷12=5(元)。 為節約篇幅,除必要時(shí)外,在求最大公約數和最小公倍數時(shí),將不再寫(xiě)出短除式。
例2 用自然數a去除498,450,414,得到相同的余數,a最大是多少? 分析與解:因為498,450,414除以a所得的余數相同,所以它們兩兩之差的公約數應能被a整除。 498-450=48,450-414=36,498-414=84。
所求數是(48,36,84)=12。 例3 現有三個(gè)自然數,它們的和是1111,這樣的三個(gè)自然數的公約數中,最大的可以是多少?
分析與解:只知道三個(gè)自然數的和,不知道三個(gè)自然數具體是幾,似乎無(wú)法求最大公約數。只能從唯一的條件“它們的和是1111”入手分析。三個(gè)數的和是1111,它們的公約數一定是1111的約數。因為1111=101×11,它的約數只能是1,11,101和1111,由于三個(gè)自然數的和是1111,所以三個(gè)自然數都小于1111,1111不可能是三個(gè)自然數的公約數,而101是可能的,比如取三個(gè)數為101,101和909。所以所求數是101。 例4 在一個(gè)30×24的方格紙上畫(huà)一條對角線(xiàn)(見(jiàn)下頁(yè)上圖),這條對角線(xiàn)除兩個(gè)端點(diǎn)外,共經(jīng)過(guò)多少個(gè)格點(diǎn)(橫線(xiàn)與豎線(xiàn)的交叉點(diǎn))?
分析與解:(30,24)=6,說(shuō)明如果將方格紙橫、豎都分成6份,即分成6×6個(gè)相同的矩形,那么每個(gè)矩形是由(30÷6)×(24÷6)=5×4(個(gè)) 小方格組成。在6×6的簡(jiǎn)化圖中,對角線(xiàn)也是它所經(jīng)過(guò)的每一個(gè)矩形的對角線(xiàn),所以經(jīng)過(guò)5個(gè)格點(diǎn)(見(jiàn)左下圖)。在對角線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的每一個(gè)矩形的5×4個(gè)小方格中,對角線(xiàn)不經(jīng)過(guò)任何格點(diǎn)(見(jiàn)右下圖)。
所以,對角線(xiàn)共經(jīng)過(guò)格點(diǎn)(30,24)-1=5(個(gè))。
例5 甲、乙、丙三人繞操場(chǎng)競走,他們走一圈分別需要1分、1分15秒和1分30秒。三人同時(shí)從起點(diǎn)出發(fā),最少需多長(cháng)時(shí)間才能再次在起點(diǎn)相會(huì )?
分析與解:甲、乙、丙走一圈分別需60秒、75秒和90秒,因為要在起點(diǎn)相會(huì ),即三人都要走整圈數,所
小學(xué)奧數基礎教程(五年級)
以需要的時(shí)間應是60,75,90的公倍數。所求時(shí)間為[60,75,90]=900(秒)=15(分)。
例6 爺爺對小明說(shuō):“我現在的年齡是你的7倍,過(guò)幾年是你的6倍,再過(guò)若干年就分別是你的5倍、4倍、3倍、2倍?!蹦阒罓敔敽托∶鳜F在的年齡嗎?
分析與解:爺爺和小明的年齡隨著(zhù)時(shí)間的推移都在變化,但他們的年齡差是保持不變的。爺爺的年齡現在是小明的7倍,說(shuō)明他們的年齡差是6的倍數;同理,他們的年齡差也是5,4,3,2,1的倍數。由此推知,他們的年齡差是6,5,4,3,2的公倍數。 [6,5,4,3,2]=60, 爺爺和小明的年齡差是60的整數倍??紤]到年齡的實(shí)際情況,爺爺與小明的年齡差應是60歲。所以現在 小明的年齡=60÷(7-1)=10(歲), 爺爺的年齡=10×7=70(歲)。 練習12
1.有三根鋼管,分別長(cháng)200厘米、240厘米、360厘米?,F要把這三根鋼管截成盡可能長(cháng)而且相等的小段,一共能截成多少段?
2.兩個(gè)小于150的數的積是2028,它們的最大公約數是13,求這兩個(gè)數。
3.用1~9這九個(gè)數碼可以組成362880個(gè)沒(méi)有重復數字的九位數,求這些數的最大公約數?
4.大雪后的一天,亮亮和爸爸從同一點(diǎn)出發(fā)沿同一方向分別步測一個(gè)圓形花圃的周長(cháng)。亮亮每步長(cháng)54厘米,爸爸每步長(cháng)72厘米,由于兩個(gè)人的腳印有重合,所以雪地上只留下60個(gè)腳
印。問(wèn):這個(gè)花圃的周長(cháng)是多少米? 5.有一堆桔子,按每4個(gè)一堆分少1個(gè),按每5個(gè)一堆分也少1個(gè),按每6個(gè)一堆分還是少1個(gè)。這堆桔子至少有多少個(gè)?
6.某公共汽車(chē)站有三條線(xiàn)路的公共汽車(chē)。第一條線(xiàn)路每隔5分鐘發(fā)車(chē)一次,第二、三條線(xiàn)路每隔6分鐘和8分鐘發(fā)車(chē)一次。9點(diǎn)時(shí)三條線(xiàn)路同時(shí)發(fā)車(chē),下一次同時(shí)發(fā)車(chē)是什么時(shí)間?
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7.四個(gè)連續奇數的最小公倍數是6435,求這四個(gè)數。
第13講 最大公約數與最小公倍數(二)
這一講主要講最大公約數與最小公倍數的關(guān)系,并對最大公約數與最小公倍數的概念加以推廣。 在求18與12的最大公約數與最小公倍數時(shí),由短除法
可知,(18,12)=2×3=6,[18,12]=2×3×3×2=36。如果把18與12的最大公約數與最小公倍數相乘,那么
(18,12)×[18,12] =(2×3)×(2×3×3×2) =(2×3×3)×(2×3×2) =18×12。
也就是說(shuō),18與12的最大公約數與最小公倍數的乘積,等于18與12的乘積。當把18,12換成其它自然數時(shí),依然有類(lèi)似的結論。從而得出一個(gè)重要結論:
兩個(gè)自然數的最大公約數與最小公倍數的乘積,等于這兩個(gè)自然數的乘積。即,
(a,b)×[a,b]=a×b。 例1 兩個(gè)自然數的最大公約數是6,最小公倍數是72。已知其中一個(gè)自然數是18,求另一個(gè)自然數。 解:由上面的結論,另一個(gè)自然數是(6×72)÷18=24。
例2 兩個(gè)自然數的最大公約數是7,最小公倍數是210。這兩個(gè)自然數的和是77,求這兩個(gè)自然數。 分析與解:如果將兩個(gè)自然數都除以7,則原題變?yōu)椋骸皟蓚€(gè)自然數的最大公約數是1,最小公倍數是30。這兩個(gè)自然數的和是11,求這兩個(gè)自然數?!?/span>
改變以后的兩個(gè)數的乘積是1×30=30,和是11。
30=1×30=2×15=3×10=5×6, 由上式知,兩個(gè)因數的和是11的只有5×6,且5與6互質(zhì)。因此改變
后的兩個(gè)數是5和6,故原來(lái)的兩個(gè)自然數是
7×5=35和7×6=42。
例3 已知a與b,a與c的最大公約數分別是12和15,a,b,c的最小公倍數是120,求a,b,c。 分析與解:因為12,15都是a的約數,所以a應當是12與15的公倍數,即是[12,15]=60的倍數。再由[a,b,c]=120知, a只能是60或120。[a,c]=15,說(shuō)明c沒(méi)有質(zhì)因數2,又因為[a,b,c]=120=23×3×5,所以c=15。
因為a是c的倍數,所以求a,b的問(wèn)題可以簡(jiǎn)化為:“a是60或120,(a,b)=12,[a,b]=120,求a,b?!?span lang="EN-US"> 當a=60時(shí),
b=(a,b)×[a,b]÷a =12×120÷60=24; 當a=120時(shí),
b=(a,b)×[a,b]÷a =12×120÷120=12。
所以a,b,c為60,24,15或120,12,15。
在例4中,出現了與整數的最大公約數類(lèi)似的分數問(wèn)題。為此,我們將最大公約數的概念推廣到分數中。 如果若干個(gè)分數(含整數)都是某個(gè)分數的整數倍,那么稱(chēng)這個(gè)分數是這若干個(gè)分數的公約數。在所有公約數中最大的一個(gè)公約數,稱(chēng)為這若干個(gè)分數的最大公約數。
由例4的解答,得到求一組分數的最大公約數的方法:
(1)先將各個(gè)分數化為假分數; (2)求出各個(gè)分數的分母的最小公倍數a;
(3)求出各個(gè)分數的分子的最大公約數b;
一個(gè)陷井。它們之中誰(shuí)先掉進(jìn)陷井?它掉進(jìn)陷井時(shí)另一個(gè)跳了多遠?
同理,黃鼠狼掉進(jìn)陷井時(shí)與起點(diǎn)的距離為
所以黃鼠狼掉進(jìn)陷井時(shí)跳了31 1/2÷6 3/10=5(次)。
黃鼠狼先掉進(jìn)陷井,它掉進(jìn)陷井
類(lèi)似地,我們也可以將最小公倍 數的概念推廣到分數中。
如果某個(gè)分數(或整數)同時(shí)是
時(shí),狐貍跳了
要將它們全部分別裝入小瓶中,每個(gè)小瓶裝入液體的重量相同。問(wèn):每瓶最多裝多少千克?
分析與解:如果三種溶液的重量都是整數,那么每瓶裝的重量就是三種溶液重量的最大公約數?,F在的問(wèn)題是三種溶液的重量不是整數。要解決這個(gè)問(wèn)題,可以將重量分別乘以某個(gè)數,將分數化為整數,求出數值后,再除以這個(gè)數。為此,先求幾個(gè)分母的最小公倍數,[6,4,9]=36,三種溶液的重量都乘以36后,變?yōu)?span lang="EN-US">150,135和80,
(150,135,80)=5。 上式說(shuō)明,若三種溶液分別重150,135,80千克,則每瓶最多裝5千克??蓪?shí)際重量是150,135,80的1/36,所以每瓶最多裝
若干個(gè)分數(含整數)的整數倍,那么稱(chēng)這個(gè)分數是這若干個(gè)分數的公倍數。在所有公倍數中最小的一個(gè)公倍數,稱(chēng)為這若干個(gè)分數的最小公倍數。 求一組分數的最小公倍數的方法:
(1)先將各個(gè)分數化為假分數; (2)求出各個(gè)分數的分子的最小公倍數a;
(3)求出各個(gè)分數的分母的最大公約數b;
練習13
1.將72和120的乘積寫(xiě)成它們的最大公約數和最最小公倍數的乘積的形式。
2.兩個(gè)自然數的最大公約數是12,最小公倍數是72。滿(mǎn)足條件的自然數有哪幾組?
3.求下列各組分數的最大公約數:
4.求下列各組分數的最小公倍數:
(5)a與b的乘積除以c的余數,等于a,b分別除以c的余數之積(或這個(gè)積除以c的余數)。例如,23,16除以5的余數分別是3和1,所以(23×16)除以5的余數等于3×1=3。注意:當余數之積大于除數時(shí),所求 余數等于余數之積再除以c的余數。
部分別裝入小瓶中,每個(gè)小瓶裝入液例如,23,19除以5的余數分別是3體的重量相同。問(wèn):最少要裝多少瓶?
和4,所以(23×19)除以5的余數等
于(3×4)除以5的余數。 性質(zhì)(4)(5)都可以推廣到多個(gè)自然數的情形。
例1 5122除以一個(gè)兩位數得到的余數是66,求這個(gè)兩位數。 分析與解:由性質(zhì)(2)知,除數×商=被除數-余數。 5122-66=5056,
5056應是除數的整數倍。將5056分解質(zhì)因數,得到 5056=26×79。
于同一處只有一次,求圓形綠地的周 由性質(zhì)(1)知,除數應大于66,長(cháng)。
再由除數是兩位數,得到除數在67~ 第14講 余數問(wèn)題
99之間,符合題意的5056的約數只有 在整數的除法中,只有能整除與79,所以這個(gè)兩位數是79。 不能整除兩種情況。當不能整除時(shí), 例2 被除數、除數、商與余數之就產(chǎn)生余數,所以余數問(wèn)題在小學(xué)數和是2143,已知商是33,余數是52,學(xué)中非常重要。
求被除數和除數。
余數有如下一些重要性質(zhì)(a,b, 解:因為被除數=除數×商余數 c均為自然數): =除數×33 52,
(1)余數小于除數。
被除數=2143-除數-商-余數 (2)被除數=除數×商 余數; =2143-除數-33-52 除數=(被除數-余數)÷商; =2058-除數,
商=(被除數-余數)÷除數。 所以 除數×33 52=2058-除數, (3)如果a,b除以c的余數相 所以 除數=(2058-52)÷34=59, 同,那么a與b的差能被c整除。例 被除數=2058-59=1999。 如,17與11除以3的余數都是2,所 答:被除數是1999,除數是59。 以17-11能被3整除。
例3 甲、乙兩數的和是1088,甲 (4)a與b的和除以c的余數,數除以乙數商11余32,求甲、乙兩數。 等于a,b分別除以c的余數之和(或 解:因為甲=乙×11 32, 這個(gè)和除以c的余數)。例如,23, 所以甲 乙=乙×11 32 乙=乙×16除以5的余數分別是3和1,所以12 32=1088,
(23 16)除以5的余數等于3 1=4。 所以乙=(1088-32)÷12=88,注意:當余數之和大于除數時(shí),所求 甲=1088-乙=1000。
余數等于余數之和再除以c的余數。 答:甲數是1000,乙數是88。例如,23,19除以5的余數分別是3 例4 有一個(gè)整數,用它去除70,和4,所以(23 19)除以5的余數等110,160得到的三個(gè)余數之和是50。于(3 4)除以5的余數。
求這個(gè)數。
分析與解:先由題目條件,求出這個(gè)數的大致范圍。因為50÷
3=16??2,所以三個(gè)余數中至少有一個(gè)大于16,推知除數大于16。由三個(gè)余數之和是50知,除數不應大于70,所以除數在17~70之間。
由題意知(7 110 160)-50=290應能被這個(gè)數整除。將290分解質(zhì)因數,得到290=2×5×29,290在17~70之間的約數有29和58。 因為110÷58=1??52>50,所以58不合題意。所求整數是29。 例5 求478×296×351除以17的余數。
分析與解:先求出乘積再求余數,計算量較大。根據性質(zhì)(5),可先分別計算出各因數除以17的余數,再求余數之積除以17的余數。
478,296,351除以17的余數分別為2,7和11,(2×7×11)÷17=9??1。 所求余數是1。
例6 甲、乙兩個(gè)代表團乘車(chē)去參觀(guān),每輛車(chē)可乘36人。兩代表團坐滿(mǎn)若干輛車(chē)后,甲代表團余下的11人與乙代表團余下的成員正好又坐滿(mǎn)一輛車(chē)。參觀(guān)完,甲代表團的每個(gè)成員與乙代表團的每個(gè)成員兩兩合拍一張照片留念。如果每個(gè)膠卷可拍36張照片,那么拍完最后一張照片后,相機里的膠卷還可拍幾張照片?
分析與解:甲代表團坐滿(mǎn)若干輛車(chē)后余11人,說(shuō)明甲代表團的人數(簡(jiǎn)稱(chēng)甲數)除以36余11;兩代表團余下的人正好坐滿(mǎn)一輛車(chē),說(shuō)明乙代表團余36-11=25(人),即乙代表團的人數(簡(jiǎn)稱(chēng)乙數)除以36余25;甲代表團的每個(gè)成員與乙代表團的每個(gè)成員兩兩合拍一張照片,共要拍“甲數×乙數”張照片,因為每個(gè)膠卷拍36張,所以最后一個(gè)膠卷拍的張數,等于“甲數×乙數”除以36的余數。 因為甲數除以36余11,乙數除以36余25,所以“甲數×乙數”除以36的余數等于11×25除以36的余數。 (11×25)÷36=7??23, 即最后一個(gè)膠卷拍了23張,還可拍36-23=13(張)。
由例6看出,將實(shí)際問(wèn)題轉化為我們熟悉的數學(xué)問(wèn)題,有助于我們思考解題。練習14
1.今天是星期六,再過(guò)1000天是星期幾?
2.已知兩個(gè)自然數a和b(a>b),已知a和b除以13的余數分別是5和9,求a b,a-b,a×b,a2-b2各自除以13的余數。
3.2100除以一個(gè)兩位數得到的余數是56,求這個(gè)兩位數。
4.被除數、除數、商與余數之和是903,已知除數是35,余數是2,求被除數。
5.用一個(gè)整數去除345和543所得的余數相同,且商相差9,求這個(gè)數。 6.有一個(gè)整數,用它去除312,231,123得到的三個(gè)余數之和是41,求這個(gè)數。
7.2000年五月有5個(gè)星期三、4個(gè)星期四,這個(gè)月的一日是星期幾? 第15講 孫子問(wèn)題與逐步約束法 在古書(shū)《孫子算經(jīng)》中有一道題:“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問(wèn)物幾何?”意思是:有一堆物品,三個(gè)三個(gè)數剩兩個(gè),五個(gè)五個(gè)數剩三個(gè),七個(gè)七個(gè)數剩兩個(gè)。求這堆物品的個(gè)數。
我們稱(chēng)這類(lèi)問(wèn)題為孫子問(wèn)題。 例1 一個(gè)數除以3余2,除以5余3,除以7余2。求滿(mǎn)足條件的最小自然數。
分析與解:這道例題就是《孫子算經(jīng)》中的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題有三個(gè)條件,一下子不好解答。那么,我們能不能通過(guò)先求出滿(mǎn)足其中一個(gè)條件的數,然后再逐步增加條件,達到最終解決問(wèn)題的目的呢?我們試試看。 滿(mǎn)足“除以3余2”的數,有2,5,8,11,14,17,?
在上面的數中再找滿(mǎn)足“除以5余3”的數,可以找到8,8是同時(shí)滿(mǎn)足“除以3余2”、“除以5余3”兩個(gè)條件的數,容易知道,8再加上3與5的公倍數,仍然滿(mǎn)足這兩個(gè)條件,所以滿(mǎn)足這兩個(gè)條件的數有
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8,23,38,53,68,?
在上面的數中再找滿(mǎn)足“除以7余2”的數,可以找到23,23是同時(shí)滿(mǎn)足“除以3余2”、“除以5余3”、“除以7余2”三個(gè)條件的數。23再加上或減去3,5,7的公倍數,仍然滿(mǎn)足這三個(gè)條件,[3,5,7]=105,因為23<105,所以滿(mǎn)足這三個(gè)條件的最小自然數是23。
在例1中,若找到的數大于[3,5,7],則應當用找到的數減去[3,5,7]的倍數,使得差小于[3,5,7],這個(gè)差即為所求的最小自然數。 例2 求滿(mǎn)足除以5余1,除以7余3,除以8余5的最小的自然數。 分析與解:與例1類(lèi)似,先求出滿(mǎn)足“除以5余1”的數,有6,11,16,21,26,31,36,?
在上面的數中,再找滿(mǎn)足“除以7余3”的數,可以找到31。同時(shí)滿(mǎn)足“除以5余1”、“除以7余3”的數,彼此之間相差5×7=35的倍數,有 31,66,101,136,171,206,? 在上面的數中,再找滿(mǎn)足“除以8余5”的數,可以找到101。因為101<[5,7,8]=280,所以所求的最小自然數是101。
在例1、例2中,各有三個(gè)約束條件,我們先解除兩個(gè)約束條件,求只滿(mǎn)足一個(gè)約束條件的數,然后再逐步加上第二個(gè)、第三個(gè)約束條件,最終求出了滿(mǎn)足全部三個(gè)約束條件的數。這種先放寬條件,再逐步增加條件的解題方法,叫做逐步約束法。 例3 在10000以?xún)?,除?span lang="EN-US">3余2,除以7余3,除以11余4的數有幾個(gè)? 解:滿(mǎn)足“除以3余2”的數有5,8,11,14,17,20,23,? 再滿(mǎn)足“除以7余3”的數有17,38,59,80,101,?
再滿(mǎn)足“除以11余4”的數有59。 因為陽(yáng)[3,7,11]=231,所以符合題意的數是以59為首項,公差是231的等差數列。(10000-59)÷231=43??8,所以在10000以?xún)确项}意的數共有44個(gè)。
例4 求滿(mǎn)足除以6余3,除以8余5,除以9余6的最小自然數。
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分析與解:如果給所求的自然數加3,所得數能同時(shí)被6,8,9整除,所以這個(gè)自然數是
[6,8,9]-3=72-3=69。 例5學(xué)校要安排66名新生住宿,小房間可以住4人,大房間可以住7人,需要多少間大、小房間,才能正好將66名新生安排下?
分析與解:設需要大房間x間,小房間y間,則有7x 4y=66。 這個(gè)方程有兩個(gè)未知數,我們沒(méi)有學(xué)過(guò)它的解法,但由4y和66都是偶數,推知7x也是偶數,從而x是偶數。
當x=2時(shí),由7×2 4y=66解得y=13,所以x=2,y=13是一個(gè)解。 因為當x增大4,y減小7時(shí),7x增大28,4y減小28,所以對于方程的一個(gè)解x=2,y=13,當x增大4,y減小7時(shí),仍然是方程的解,即x=2 4=6,y=13-7=6也是一個(gè)解。
所以本題安排2個(gè)大房間、13個(gè)小房間或6個(gè)大房間、6個(gè)小房間都可以。
就是說(shuō),方程7x 4y=66有無(wú)數個(gè)解。由于這類(lèi)方程的解的不確定性,所以稱(chēng)這類(lèi)方程為不定方程。
根據實(shí)際問(wèn)題列出的不定方程,往往需要求整數解或自然數解,這時(shí)的解有時(shí)有無(wú)限個(gè),有時(shí)有有限個(gè),有時(shí)可能是唯一的,甚至無(wú)解。例如: x-y=1有無(wú)限個(gè)解,因為只要x比y大1就是解;
3x 2y=5只有x=1,y=1一個(gè)解; 3x 2y=1沒(méi)有解。
例6 求不定方程5x 3y=68的所有整數解。
解:容易看出,當y=1時(shí),x=(68-3×1)÷5=13,即x=13,y=1是一個(gè)解。 因為x=13,y=1是一個(gè)解,當x減小3,y增大5時(shí),5x減少15,3y增大15,方程仍然成立,所以對于x=13,y=1,x每減小3,y每增大5,仍然是解。方程的所有整數解有5個(gè):
的點(diǎn)數代表一個(gè)自然數,其中J,Q,K成。下面,我們借助“乘法分配律”
由例5、例6看出,只要找到不定方程的一個(gè)解,其余解可通過(guò)對這個(gè)解的加、減一定數值得到。限于我們學(xué)到的知識,尋找第一個(gè)解的方法更多的要依賴(lài)“拼湊”。 練習15
1.一個(gè)數除以5余4,除以8余3,除以11余2,求滿(mǎn)足條件的最小自然數。
2.有一堆蘋(píng)果,3個(gè)3個(gè)數余1個(gè),5個(gè)5個(gè)數余2個(gè),6個(gè)6個(gè)數余4個(gè)。這堆蘋(píng)果至少有多少個(gè)? 3.在小于1000的自然數中,除以4余3,除以5余2,除以7余4的最大的自然數是幾?
4.在5000以?xún)?,除?span lang="EN-US">3余1,除以5余2,除以7余3的自然數有多少個(gè)?
5.有一個(gè)兩位數,除以2與除以3都余1,除以4與除以5都余3,求這個(gè)數。
6.用100元錢(qián)去買(mǎi)3元一個(gè)和7元一個(gè)的兩種商品,錢(qián)正好用完,共有幾種買(mǎi)法?
7.五年級一班的43名同學(xué)去劃船,大船可坐7人,小船可坐5人,需租大、小船各多少條? 第16講 巧算24
同學(xué)們可能都玩過(guò)“數學(xué)24”的游戲,它把枯燥的基本數字計算變得趣味盎然,能大大提高計算能力和速度,使得思維靈活敏捷,是一種寓教于樂(lè )的智力競賽游戲。
游戲規則:給定四個(gè)自然數,通過(guò) ,-,×,÷四則運算,可以交換數的位置,可以隨意地添括號,但規定每個(gè)數恰好使用一次,連起來(lái)組成一個(gè)混合運算的算式,使最后得數是24。 “數學(xué)24”游戲通常是用撲克牌進(jìn)行的,此時(shí),給定的四個(gè)自然數就被限定在1~13范圍內了?!皵祵W(xué)24”游戲可以1個(gè)人玩,也可以多個(gè)人玩,比如四個(gè)人玩,把撲克牌中的大、小王拿掉,剩下的52張牌洗好后,每人分13張,然后每人出一張牌,每張牌
分別代表11,12和13,四張牌表示四個(gè)自然數。誰(shuí)最先按游戲規則算出24,
就把這四張牌贏(yíng)走。然后繼續進(jìn)行。最后誰(shuí)的牌最多誰(shuí)獲勝。
要想算得又快又準,這就要靠平時(shí)的基本功了。最重要的有兩條:一是熟悉加法口訣和乘法口訣,二是利用括號。括號既能改變運算順序,也可以改變運算符號。
請用下面例題中給出的四個(gè)數,按規則算出24。 例1 3,3,5,6。
解一:根據3×8=24,3已有,將另三個(gè)數湊成8,得3×(5 6-3)=24。 解二:根據6×4=24,6已有,將另三個(gè)數湊成4,得6×(5-3÷3)=24或6×(3×3-5)=24。
解三:還是根據3×8=24,把3和8各分成兩數,得(6-3)×(3 5)=24。
解四:先把其中兩數相乘,積不足24的用另兩數補足,得3×5 3 6=24。
解五:先把其中兩數相乘,積超過(guò)24的用另兩數割去,得5×6-3-3=24。
例2 2,2,4,8。
解一:根據8×3=24,得8×[(2 4)÷2]=24或8×(4-2÷2)=24。 解二:根據4×6=24,得4×(2 8÷2)=24。
解三:根據2×12=24,得2×(2×8-4)=24。
解四:根據8 16=24,8已有,將另三個(gè)數湊成16,得8 2×2×4=24或8 (2 2)×4=24。
解五:根據8 16=24,把8和16各分成兩數,得2×4 2×8=24。 解六:根據4 20=24,4已有,將另三個(gè)數湊成20,得4 2×(2 8)=24。 具體玩法很多,在這里特別要注意的是:2×12,3×8,4×6是三個(gè)最基本的算式,在玩的過(guò)程中,你可以先固定某數為一個(gè)因數,看另三個(gè)數能否湊成相應的另一個(gè)因數。你也可以把每一個(gè)因數分別看成由兩個(gè)數湊
來(lái)玩“數學(xué)24”游戲。 例3 1,4,4,5。
分析:很明顯,我們看到4×(1 5)=24,三個(gè)數已經(jīng)能夠算出24了,可惜的是還有一個(gè)4沒(méi)有用過(guò)。根據規則,必須把這個(gè)4也用進(jìn)去,怎么辦?怎樣把這個(gè)多余的4用到算式里面而又不影響得數呢?
解:利用“乘法分配律”:4×(1 5)=4×1 4×5=24。 例46,8,8,9。
解:8×(9-6)=8×9-8×6=24。 例5 5,7,12,12。
解:12×(7-5)=12×7-12×5=24。 在例3~例5中,我們利用了: a×(b c)=a×b a×c, a×(b-c)=a×b-a×c。 例6 2,2,6,9。
分析:很明顯,我們看到2×9 6=24,三個(gè)數已經(jīng)能夠算出24了,可惜的是還有一個(gè)2沒(méi)有用過(guò)。根據規則,必須把這個(gè)2也用進(jìn)去,怎樣把這個(gè)多余的2用到算式里面而又不影響得數呢?
解:利用“乘法分配律”:24=2×9 6=2×9 6÷2×2=2×(9 6÷2)。 例7 2,6,9,9。
解: 24=2×9 6=2×9 6÷9×9 =9×(26÷9) 例8 2,4,10,10。
解: 24=2×10 4=2×10 4÷10×10
=10×(2 4÷10)。 在例6~例8中,我們利用了 a×b c=a×(b c÷a), a×b-c=a×(b-c÷a)。 我們知道,符合“數學(xué)24”游戲規則的每個(gè)具體算式中,一定要出現四個(gè)數和三個(gè)運算符號。也就是說(shuō),一定要進(jìn)行三次運算,出現三個(gè)運算結果。其中前兩次結果是運算過(guò)程中的中間結果,第三次即最后一次的運算結果必須是24。
當我們還是小學(xué)低年級的學(xué)生時(shí),由于知識水平所限,解題總是圍繞運算結果是整數展開(kāi)討論。當我們升入小學(xué)高年級,接觸到分數以后,
我們的眼界變得開(kāi)闊了,就可以打破整數這個(gè)框框,允許前兩次的運算結果出現分數,這樣,我們將會(huì )找到更多的、更好的思考辦法。 例9 1,5,5,5。
至此,應用乘法玩“數學(xué)24”游戲的過(guò)程才是完整的。
下面,我們再來(lái)看看用分數除法來(lái)玩“數學(xué)24”游戲。 例10 3,3,8,8。
成。這是基本的思考辦法。
一般地,應用分數除法玩“數學(xué)24”游戲的思考過(guò)程為:
固定的一個(gè)自然數只能是被除數,除數恰好由另外個(gè)自然數湊成。 另外,我們還是要強調一下分數除法與分數乘法的相同處與不同處。學(xué)了分數以后,除法運算可以轉化成乘法運算。因此,在玩“數學(xué)24”游戲的過(guò)程中,很多除法算式可以轉化到乘法算式中去。但是它們之間還是
有區別
8
÷(3-8÷3)=24。
握用分數除法這種工具來(lái)玩“數學(xué)24”游戲是必不可少的。 練習 16
用給出的四個(gè)數,按規則算出24。 1.(1)1,3,3,7; (2)2,2,
有效的思考辦法。
5,7;
(3)1,4,4,7; (4)1,2,8,8;
例11 1,4,5,6。
由上面的算式可以看出,我們以前接觸的僅僅是其中的2×12,3×8,4×6三個(gè)整數乘法基本算式?,F在我們學(xué)了分數以后,乘法基本算式就增加了許多:
在解題過(guò)程中,我們先想到基本 算式
(5)1,5,6,6; (6)5,8,8,8。 2.(1) 2,7,7,10; (2)3,5,5,9;
(3)5,5,7,11; (4)2,6, 6,12;
(5)4,4,5,5; (6)2,5,5,10;
(7)4,9,9,12; (8)3,7,9,13。
3.(1)1,3,4,6; (2)2,8,9,13;
(3)1,6,6,8; (4)2,3,5,12;
(5)3,4,6,13; (6)1,8,
在這些分數乘法基本算式中,固定的一個(gè)因數只能是5,7,9,10,
12,12;
(7)3,4,8,13; (8)2,7,12,13。
第17講 位值原則
同一個(gè)數字,由于它在所寫(xiě)的數里的位置不同,所表示的數也不同。也就是說(shuō),每一個(gè)數字除了本身的值以外,還有一個(gè)“位置值”。例如“5”,寫(xiě)在個(gè)位上,就表示5個(gè)一;寫(xiě)在十位上,就表示5個(gè)十;寫(xiě)在百位上,就表示5個(gè)百;等等。這種把數字和數位結合起來(lái)表示數的原則,稱(chēng)為寫(xiě)數的位值原則。
我們通常使用的是十進(jìn)制計數法,其特點(diǎn)是“滿(mǎn)十進(jìn)一”。就是說(shuō),每10個(gè)某一單位就組成和它相鄰的較高的一個(gè)單位,即10個(gè)一,叫做“十”,10個(gè)十叫做“百”,10個(gè)百叫做“千”,等等。寫(xiě)數時(shí),從右端起,第一位是個(gè)位,第二位是十位,第三位是百位,第四位是千位,等等(見(jiàn)下圖)。
用阿拉伯數字和位值原則,可以表示出一切整數。例如,926表示9個(gè)百,2個(gè)十,6個(gè)一,即926=9×100 2×10 6。根據問(wèn)題的需要,有時(shí)我們也用字母代替阿拉伯數字表示數,
如:
其中a可以是1~9中的數碼,但不能是0,b和c是0~9
中的數碼。
下面,我們利用位值原則解決一些整數問(wèn)題。
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這六個(gè)數的和等于將六個(gè)數的百位、 十位、個(gè)位分別相加,得到 所以,六個(gè)數的和是(a b c)的個(gè)數之差必然能被9整除。例如,222倍。
(97531-13579)必是9的倍數。 例4用2,8,7三張數字卡片可 例2有一個(gè)兩位數,把數碼1加以組成若干個(gè)不同的三位數,所有這在它的前面可以得到一個(gè)三位數,加些三位數的平均值是多少?在它的后面也可以得到一個(gè)三位數, 解:由例3知,可以組成的六個(gè)這兩個(gè)三位數相差666。求原來(lái)的兩位三位數之和是(2 8 7)×222, 數。
所以平均值是(2 8 7)×222÷ 分析與解:由位值原則知道,把6=629。
數碼1加在一個(gè)兩位數前面,等于加 例5一個(gè)兩位數,各位數字的和了100;把數碼1加在一個(gè)兩位數后的5倍比原數大6,求這個(gè)兩位數。
面,等于這個(gè)兩位數乘以10后再加1。 設這個(gè)兩位數為x。由題意得到 (10x 1)-(100 x)=666,
(a b)×5-(10a b)=6, 10x 1-100-x=666, 5a5b-10a-b=6, 10x-x=666-1 100, 4b-5a=6。
9x=765, 當b=4,a=2或b=9,a=6時(shí), x=85。
4b-5a=6成立,所以這個(gè)兩位數是24 原來(lái)的兩位數是85。
或69。
例3 a,b,c是1~9中的三個(gè)不 例6將一個(gè)三位數的數字重新排同的數碼,用它們組成的六個(gè)沒(méi)有重列,在所得到的三位數中,用最大的復數字的三位數之和是(a b c)的多減去最小的,正好等于原來(lái)的三位數,少倍?
求原來(lái)的三位數。
分析與解:用a,b,c組成的六
分析與解:設原來(lái)的三位數的三個(gè)不同數字是
個(gè)數字分別是a,b,c。若
由上式知,所求三位數是99的倍
數,可能值為198,297,396,495,594,693,792,891。經(jīng)驗證,只有
495符合題意,即原來(lái)的三位數是495。 練習17
1.有一個(gè)兩位數,把數碼1加在它的前面可以得到一個(gè)三位數,加在它的后面也可以得到一個(gè)三位數,這
兩個(gè)三位數之和是970。求原來(lái)的兩位數。
2.有一個(gè)三位數,將數碼1加在它的前面可以得到一個(gè)四位數,將數碼3加在它的后面也可以得到一個(gè)四位數,這兩個(gè)四位數之差是2351,求原來(lái)的三位數。
5.從1~9中取出三個(gè)數碼,用這三個(gè)數碼組成的六個(gè)不同的三位數之和是3330。這六個(gè)三位數中最小的能是幾?最大的能是幾?
6.一個(gè)兩位數,各位數字的和的6倍比原數小9,求這個(gè)兩位數。 7.一個(gè)三位數,抹去它的首位數之后剩下的兩位數的4倍比原三位數大1,求這個(gè)三位數。 第18講 最大最小
同學(xué)們在學(xué)習中經(jīng)常能碰到求最大最小或最多最少的問(wèn)題,這一講就來(lái)講解這個(gè)問(wèn)題。
例1兩個(gè)自然數的和是15,要使兩個(gè)整數的乘積最大,這兩個(gè)整數各是多少?
分析與解:將兩個(gè)自然數的和為15的所有情況都列出來(lái),考慮到加法與乘法都符合交換律,有下面7種情況:
15=1 14,1×14=14; 15=2 13,2×13=26; 15=3 12,3×12=36; 15=4 11,4×11=44; 15=5 10,5×10=50; 15=6 9,6×9=54; 15=7 8,7×8=56。
由此可知把15分成7與8之和,這兩數的乘積最大。
結論1如果兩個(gè)整數的和一定,那么這兩個(gè)整數的差越小,他們的乘積越大。特別地,當這兩個(gè)數相等時(shí),他們的乘積最大。
例2比較下面兩個(gè)乘積的大?。?span lang="EN-US"> a=57128463×87596512,
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b=57128460×87596515。 分析與解:對于a,b兩個(gè)積,它們都是8位數乘以8位數,盡管兩組對應因數很相似,但并不完全相同。直接計算出這兩個(gè)8位數的乘積是很繁的。仔細觀(guān)察兩組對應因數的大小發(fā)現,因為57128463比57128460多3,87596512比87596515少3,所以它們的兩因數之和相等,即
57128463 87596512=57128460 87596515。
因為a的兩個(gè)因數之差小于b的兩個(gè)因數之差,根據結論1可得a>b。 例3用長(cháng)36米的竹籬笆圍成一個(gè)長(cháng)方形菜園,圍成菜園的最大面積是多少?
分析與解:已知這個(gè)長(cháng)方形的周長(cháng)是36米,即四邊之和是定數。長(cháng)方形的面積等于長(cháng)乘以寬。因為長(cháng) 寬=36÷2=18(米),
由結論知,圍成長(cháng)方形的最大的面積是9×9=81(米2)。
例3說(shuō)明,周長(cháng)一定的長(cháng)方形中,正方形的面積最大。
例4兩個(gè)自然數的積是48,這兩個(gè)自然數是什么值時(shí),它們的和最???
分析與解:48的約數從小到大依次是1,2,3,4,6,8,12,16,24,48。 所以,兩個(gè)自然數的乘積是48,共有以下5種情況: 48=1×48,1 48=49; 48=2×24,2 24=26; 48=3×16,3 16=19; 48=4×12,4 12=16; 48=6×8,68=14。
兩個(gè)因數之和最小的是6 8=14。 結論2兩個(gè)自然數的乘積一定時(shí),兩個(gè)自然數的差越小,這兩個(gè)自然數的和也越小。
例5要砌一個(gè)面積為72米2
的長(cháng)方形豬圈,長(cháng)方形的邊長(cháng)以米為單位都是自然數,這個(gè)豬圈的圍墻最少長(cháng)多少米?
解:將72分解成兩個(gè)自然數的乘積,這兩個(gè)自然數的差最小的是9-8=1。由結論2,豬圈圍墻長(cháng)9米、
- 22 -
寬8米時(shí),圍墻總長(cháng)最少,為(8 9)×2=34(米)。
答:圍墻最少長(cháng)34米。 例6把17分成幾個(gè)自然數的和,怎樣分才能使它們的乘積最大? 分析與解:假設分成的自然數中有1,a是分成的另一個(gè)自然數,因為1×a<1 a,也就是說(shuō),將1 a作為分成的一個(gè)自然數要比分成1和a兩個(gè)自然數好,所以分成的自然數中不應該有1。
如果分成的自然數中有大于4的數,那么將這個(gè)數分成兩個(gè)最接近的整數,這兩個(gè)數的乘積大于原來(lái)的自然數。例如,5=2 3<2×3,8=3 5<3×5。也就是說(shuō),只要有大于4的數,這個(gè)數就可以再分,所以分成的自然數中不應該有大于4的數。 如果分成的自然數中有4,因為4=2 2=2×2,所以可以將4分成兩個(gè)2。
由上面的分析得到,分成的自然數中只有2和3兩種。因為2 2 2=6,2×2×2=8,3 3=6,3×3=9,說(shuō)明雖然三個(gè)2與兩個(gè)3的和都是6,但兩個(gè)3的乘積大于三個(gè)2的乘積,所以分成的自然數中最多有兩個(gè)2,其余都是3。由此得到,將17分為五個(gè)3與一個(gè)2時(shí)乘積最大,為3×3×3×3×3×2=486。
由例6的分析得到:
結論3把一個(gè)數拆分成若干個(gè)自然數之和,如果要使這若干個(gè)自然數的乘積最大,那么這些自然數應全是2或3,且2最多不超過(guò)兩個(gè)。 例7把49分拆成幾個(gè)自然數的和,這幾個(gè)自然數的連乘積最大是多少?
解:根據結論3,由49=3×15 2 2,所以最大的積是
練習18
1.試求和是91,乘積最大的兩個(gè)自然數。最大的積是多少?
之和的最小值是多少? 3.比較下面兩個(gè)乘積的大?。?span lang="EN-US"> 123456789×987654321, 123456788×987654322。 4.現計劃用圍墻圍起一塊面積為5544米2
的長(cháng)方形地面,為節省材料,要求圍墻最短,那么這塊長(cháng)方形地的圍墻有多少米長(cháng)?
5.把19分成幾個(gè)自然數的和,怎樣分才能使它們的積最大? 6.1~8這八個(gè)數字各用一次,分別寫(xiě)成兩個(gè)四位數,使這兩個(gè)數相乘的乘積最大。那么這兩個(gè)四位數各是多少?
7.在數123456789101112?9899100中劃去100個(gè)數字,剩下的數字組成一個(gè)新數,這個(gè)新數最大是多少?最小是多少?
第19講 圖形的分割與拼接 怎樣把一個(gè)圖形按照要求分割成若干部分?怎樣把一個(gè)圖形分割成若干部分后,再按要求拼接成另一個(gè)圖形?這就是本講要解決的問(wèn)題。 例1請將一個(gè)任意三角形分成四個(gè)面積相等的三角形。
分析與解:本題要求分成面積相等的三角形,因此可以利用“同底等高的三角形面積相等”這一性質(zhì)來(lái)分割。
方法一:將某一邊等分成四份,連結各分點(diǎn)與頂點(diǎn)(見(jiàn)左下圖)。
方法二:畫(huà)出某一邊的中線(xiàn),然后將中線(xiàn)二等分,連結分點(diǎn)與另兩個(gè)頂點(diǎn)(見(jiàn)右上圖)。
方法三:找出三條邊上的中點(diǎn),然后如左下圖所示連結。
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方法四:將三條邊上的中點(diǎn)兩兩連結(見(jiàn)右上圖)。 前三種方法可以看成先將三角形分割成面積相的兩部分,然后分別
將每部分再分割成面積相等的兩部分。本題還有更多的分割方法。 例2將右圖分割成五個(gè)大小相等的圖形。
分析與解:因為圖中共有15個(gè)小正方形,所以分割成的圖形的面積應該等于15÷5=3(個(gè))小正方形的面積。3個(gè)小正方形有
和
兩
種形式,于是可得到很多種分割方法,下圖是其中的三種。
例3右圖是一個(gè)4×4的方格紙,請在保持每個(gè)小方格完整的情況下,將它分割成大小、形狀完全相同的兩部分。
分析與解:因為分割成完全相同的兩塊,所以每塊有8個(gè)小方格,并且這兩塊關(guān)于中心點(diǎn)對稱(chēng)。下面是六種分割方法。
例4將下圖分割成兩塊,然后拼成一個(gè)正方形。
分析與解:圖形的面積等于16個(gè)小方格,如果以每個(gè)小方格的邊長(cháng)為- 23 -
1,那么拼成的正方形的邊長(cháng)應是4。因為題圖是缺角長(cháng)方形,長(cháng)為6寬為3,所以分割成兩塊后,右邊的一塊應向上平移1(原來(lái)寬為3,向上平移1使寬為4),向左平移2(原來(lái)長(cháng)為6,向左平移2使長(cháng)為4)??紤]到缺角這一特點(diǎn),可做下圖所示的分割和拼接。
例5有一塊長(cháng)4.8米、寬3米的長(cháng)方形地毯,現在把它鋪到長(cháng)4米、寬3.6米的房間中。請將它剪成形狀相同、面積相等的兩塊,使其正好鋪滿(mǎn)房間。
分析與解:首先驗證地毯的面積與房間的面積是否相等,然后考慮如何
以可將原來(lái)的長(cháng)分為4份,寬分為3份(見(jiàn)下頁(yè)左上圖),現在的長(cháng)與寬如下頁(yè)右上圖。
容易得到下圖所示的分割與拼接
的方法。
例6用四塊相同的不等腰的直角三角板,拼成一個(gè)外面是正方形,里面有正方形孔的圖形。
分析與解:右圖所示的三角板,∠A是直角,∠B ∠C=90°。因為要拼的圖形有內外兩個(gè)正方形,所以有將∠A作為外正方形的角(左下圖)和拼內正方形的角(下中圖)兩種情況。若三角板可以重疊放置,還有右下圖所示的拼法。
練習19
1.試將一個(gè)等邊三角形分割成8個(gè)全等的直角三角形。
2.用四種方法將左下圖分割成完全相同的兩部分,但要保持每個(gè)小方格的完整。
3.將右上圖分成四個(gè)大小相等、形狀相同的圖形。
4.將下圖分成兩塊,然后拼成一個(gè)正方形。
5.將一塊30×20的方格紙分成大小、形狀都相同的兩塊,然后拼成一個(gè)24×25的長(cháng)方形。
6.將一個(gè)正方形分成相等的4塊,然后用這4塊分別拼成三角形、平行四邊形和梯形。 第20講 多邊形的面積
我們已經(jīng)學(xué)習過(guò)三角形、正方形、長(cháng)方形、平行四邊形、梯形以及圓、扇形等基本圖形的面積計算,圖形及計算公式如下:
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- 24 -
兩個(gè)正方形的面積之和減去三角形ABD與三角形BEF的面積,就得到陰影部分的面積。
102 62-(10×10÷2)-(10 6)×6÷2=38(厘米2
)。
例2如左下圖所示,四邊形ABCD與DEFG都是平行四邊形,證明它們的面積相等。
正方形面積=邊長(cháng)×邊長(cháng)=a2, 長(cháng)方形面積=長(cháng)×寬=ab,
平行四邊形面積=底×高=ah,
分析與證明:這道題兩個(gè)平行四
邊形的關(guān)系不太明了,似乎無(wú)從下手。我們添加一條輔助線(xiàn),即連結CE(見(jiàn)圓面積=半徑×半徑×π=πr2, 右上圖),這時(shí)通過(guò)三角形DCE,就把扇形面積=半徑×半徑×π×圓心角兩個(gè)平行四邊形聯(lián)系起來(lái)了。在平行的度數÷360°
四邊形ABCD中,三角形DCE的底是DC,高與平行四邊形ABCD邊DC上的形ABCD的面積是三
在實(shí)際問(wèn)題中,我們遇到的往往不是角形DCE的兩倍;同理,在平行四邊基本圖形,而是由基本圖形組合、拼
形DEFG中,三角形DCE的底是DE,高湊成的組合圖形,它們的面積不能直與平行四邊形DEFG邊DE上的高相等,接用公式計算。在本講和后面的兩講所以平行四邊形DEFG的面積也是三角中,我們將學(xué)習如何計算它們的面積。 形DCE的兩倍。
例1 小兩個(gè)正方形組成下圖所示的 兩個(gè)平行四邊形的面積都是三角組合圖形。已知組合圖形的周長(cháng)是52形DCE的兩倍,所以它們的面積相等。 厘米,DG=4厘米,求陰影部分的面積。
例3如左下圖所示,一個(gè)腰長(cháng)是
20厘米的等腰三角形的面積是140厘米2,在底邊上任意取一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)到兩腰的垂線(xiàn)段的長(cháng)分別是a厘米和b厘米。求a b的長(cháng)。
分析與解:組合圖形的周長(cháng)并不等于兩個(gè)正方形的周長(cháng)之和,因為CG部分重合了。用組合圖形的周長(cháng)減去DG,就得到大、小正方形邊長(cháng)之和的三倍,所以?xún)蓚€(gè)正方形的邊長(cháng)之和等 分析與解:a,b與三角形面積的于(52-4)÷3=16(厘米)。 關(guān)系一下子不容易看出來(lái)。連結等腰 又由兩個(gè)正方形的邊長(cháng)之差是4三角形的頂點(diǎn)和底邊上所取的點(diǎn),把厘米,可求出
等腰三角形分為兩個(gè)小三角形,它們 大正方形邊長(cháng)=(16 4)÷2=10(厘的底都是20厘米,高分別為a厘米和米),
b厘米(見(jiàn)右上圖)。大三角形的面積 小正方形邊長(cháng)=(16-4)÷2=6(厘與a,b的關(guān)系就顯露出來(lái)了。根據三米)。
角形的面積公式,兩個(gè)小三角形的面積分別為 20×a÷2和20×b÷2。
因為這兩個(gè)小三角形的面積之和等于原等腰三角形的面積,所以有 20×a÷2 20×b÷2=140, 10×(a b)=140, a b=14(厘米)。
在例2、例3中,通過(guò)添加輔助線(xiàn),使圖形間的關(guān)系更清晰,從而使問(wèn)題得解。下面再看一例。
例4如左下圖所示,三角形ABC的面積是10厘米2,將AB,BC,CA分別延長(cháng)一倍到D,E,F,兩兩連結D,E,F,得到一個(gè)新的三角形DEF。求三角形DEF的面積。
分析與解:想辦法溝通三角形ABC與三角形DEF的聯(lián)系。連結FB(見(jiàn)右上圖)。
因為CA=AF,所以三角形ABC與三角ABF等底等高,面積相等。因為AB=BD,所以三角形ABF與三角形BDF等底等高,面積相等。由此得出,三角形ADF的面積是10 10=20(厘米2)。 同理可知,三角形BDE與三角形CEF的面積都等于20厘米2。 所以三角形DEF的面積等于20×3 10=70(厘米2)。
例5一個(gè)正方形,將它的一邊截去15厘米,另一邊截去10厘米,剩下的長(cháng)方形比原來(lái)正方形的面積減少1725厘米2
,求剩下的長(cháng)方形的面積。 分析與解:根據已知條件畫(huà)出下頁(yè)左上圖,其中甲、乙、丙為截去的部分。
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由左上圖知,丙是長(cháng)15厘米、寬10厘米的矩形,面積為15×10=150(厘米2)。
因為甲、丙形成的矩形的長(cháng)等于原正方形的邊長(cháng),乙、丙形成的矩形的長(cháng)也等于原正方形的邊長(cháng),所以可將兩者拼成右上圖的矩形。右上圖矩形的寬等于10 15=25(厘米),長(cháng)等于原正方形的邊長(cháng),面積等于 (甲丙) (乙 丙) = 甲 乙 丙) 丙 = 1725 150 = 1875(厘米2)。
所以原正方形的的邊長(cháng)等于1875÷25=75(厘米)。剩下的長(cháng)方形的面積等于75×75-1725=3900(厘米2)。 例6有紅、黃、綠三塊同樣大小的正方形紙片,放在一個(gè)正方形盒的底部,它們之間互相疊合(見(jiàn)右圖)。
已知露在外面的部分中,紅色面積是20,黃色面積是14,綠色面積是10,求正方形盒子底部的面積。
分析與解:把黃色正方形紙片向左移動(dòng)并靠緊盒子的左邊。由于三個(gè)正方形紙片面積相等,所以原題圖可以轉化成下頁(yè)右上圖。此時(shí)露出的黃、綠兩部分的面積相等,都等于
(14 10)÷2=12。 因為綠:紅=A∶黃,所以 綠×黃=紅×A, A=綠×黃÷紅 =12×12÷20=7.2。
正方形盒子底部的面積是紅 黃 綠 A=20 12 127.2=51.2。
- 25 -
練習20
1.等腰直角三角形的面積是20厘米2,在其中做一個(gè)最大的正方形,求這個(gè)正方形的面積。
2.如左下圖所示,平行四邊形ABCD的周長(cháng)是75厘米,以BC為底的高是14厘米,以CD為底的高是16厘米。求平行四邊形ABCD的面積。
3.如右上圖所示,在一個(gè)正方形水池的周?chē)?,環(huán)繞著(zhù)一條寬2米的小路,小路的面積是80米2,正方形水池的面積是多少平方米?
4.如右圖所示,一個(gè)長(cháng)方形被一線(xiàn)段分成三角形和梯形兩部分,它們的面積差是28厘米2,梯形的上底長(cháng)是多少厘米?
5.如下圖,在三角形ABC中,BD=DF=FC,BE=EA。若三角形EDF的面積是1,則三角形ABC的面積是多少?
6.一個(gè)長(cháng)方形的周長(cháng)是28厘米,如果它的長(cháng)、寬都分別增加3厘米,那么得到的新長(cháng)方形比原長(cháng)方形的面積增加了多少平方厘米?
7.如下圖所示,四邊形ABCD的面積是1,將BA,CB,DC,AD分別延長(cháng)一倍到E,F,G,H,連結E,F,G,H。問(wèn):得到的新四邊形EFGH的面積是多少?
第21講 用等量代換求面積 一個(gè)量可以用它的等量來(lái)代替;被減數和減數都增加(或減少)同一個(gè)數,它們的差不變。前者是等量公理,后者是減法的差不變性質(zhì)。這兩個(gè)性質(zhì)在解幾何題時(shí)有很重要的作用,它能將求一個(gè)圖形的面積轉化為求另一個(gè)圖形的面積,或將兩個(gè)圖形的面積差轉化為另兩個(gè)圖形的面積差,從而使隱蔽的關(guān)系明朗化,找到解題思路。
例1兩個(gè)相同的直角三角形如下圖所示(單位:厘米)重疊在一起,求陰影部分的面積。
分析與解:陰影部分是一個(gè)高為3厘米的直角梯形,然而它的上底與下底都不知道,因而不能直接求出它的面積。因為三角形ABC與三角形DEF完全相同,都減去三角形DOC后,根據差不變性質(zhì),差應相等,即陰影部分與直角梯形OEFC面積相等,所以求陰影部分的面積就轉化為求直角梯形OEFC的面積。直角梯形OEFC的上底為10-3=7(厘米),面積為(7 10)×2÷2=17(厘米2)。
所以,陰影部分的面積是17厘米
2
。
例2在右圖中,平行四邊形ABCD的邊BC長(cháng)10厘米,直角三角形ECB的直角邊EC長(cháng)8厘米。已知陰影部分的總面積比三角形EFG的面積大10厘米2,求平行四邊形ABCD的面積。
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分析與解:因為陰影部分比三角形EFG的面積大10厘米2
,都加上梯形FGCB后,根據差不變性質(zhì),所得的兩個(gè)新圖形的面積差不變,即平行四邊行ABCD比直角三角形ECB的面積大
10厘米2,所以平行四邊形ABCD的面積等于
10×8÷210=50(厘米2)。 例3在右圖中,AB=8厘米,CD=4厘米,BC=6厘米,三角形AFB比三角形EFD的面積大18厘米2。求ED的長(cháng)。
分析與解:求ED的長(cháng),需求出EC的長(cháng);求EC的長(cháng),需求出直角三角形ECB的面積。因為三角形AFB比三角形EFD的面積大18厘米2,這兩個(gè)三角形都加上四邊形FDCB后,其差不變,所以梯形ABCD比三角形ECB的面積大18厘米2
。也就是說(shuō),只要求出梯形ABCD的面積,就能依次求出三角
形ECB的面積和EC的長(cháng),從而求出ED的長(cháng)。
梯形ABCD面積=(8 4)×6÷2=36(厘米2),
三角形ECB面積=36-18=18(厘米
2
),
EC=18÷6×2=6(厘米), ED=6-4=2(厘米)。
例4 下頁(yè)上圖中,ABCD是7×4的長(cháng)方形,DEFG是10×2的長(cháng)方形,求三角形BCO與三角形EFO的面積之差。
分析:直接求出三角形BCO與三角形EFO的面積之差,不太容易做到。如果利用差不變性質(zhì),將所求面積之差轉化為另外兩個(gè)圖形的面積之差,而這兩個(gè)圖形的面積之差容易求出,那么問(wèn)題就解決了。
解法一:連結B,E(見(jiàn)左下圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形BEO,則原來(lái)的問(wèn)題轉化為求三角形
- 26 -
BEC與三角形BEF的面積之差。所求為4×(10-7)÷2-2×(10-7)÷2=3。
解法二:連結C,F(見(jiàn)右上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形CFO,則原來(lái)的問(wèn)題轉化為求三角形BCF與三角形ECF的面積之差。所求為4×(10-7)÷2-2×(10-7)÷2=3。 解法三:延長(cháng)BC交GF于H(見(jiàn)下頁(yè)左上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形COFH,則原來(lái)的問(wèn)題轉化為求三角形BHF與矩形CEFH的面積之差。所求為(42)×(10-7)÷2-2×(10-7)=3。
解法四:延長(cháng)AB,FE交于H(見(jiàn)右上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形BHEO,則原來(lái)的問(wèn)題轉化為求矩形BHEC與直角三角形BHF的面積之差。所求為4×(10-7)-(10-7)×(4 2)÷2=3。
例5左下圖是由大、小兩個(gè)正方形組成的,小正方形的邊長(cháng)是4厘米,求三角形ABC的面積。
分析與解:這道題似乎缺少大正方形的邊長(cháng)這個(gè)條件,實(shí)際上本題的結果與大正方形的邊長(cháng)沒(méi)關(guān)系。連結AD(見(jiàn)右上圖),可以看出,三角形ABD與三角形ACD的底都等于小正方形的邊長(cháng),高都等于大正方形的邊長(cháng),所以面積相等。因為三角形AFD是三角形ABD與三角形ACD的公共部分,所以去掉這個(gè)公共部分,根據差不變
性質(zhì),剩下的兩個(gè)部分,即三角形ABF與三角形FCD面積仍然相等。根據等量代換,求三角形ABC的面積等于求三角形BCD的面積,等于4×4÷2=8(厘米2
)。
練習21
1.左下圖中,等腰直角三角形ABC的腰為10厘米,以C為圓心、CF為半徑畫(huà)弧線(xiàn)EF,組成扇形CEF。如果圖中甲、乙兩部分的面積相等,那么扇形所在的圓的面積是多少?
2.右上圖(單位:厘米)是兩個(gè)相同的直角梯形重疊在一起,求陰影部分的面積。
3.左下圖中,扇形ABD的半徑是4厘米,甲比乙的面積大3.44厘米2。求直角梯形ABCD的面積。(π=3.14)
4.在右上圖的三角形中,D,E分別是所在邊的中點(diǎn),求四邊形ADFE的面積。
5.下頁(yè)左上圖中,矩形ABCD的邊AB為4厘米,BC為6厘米,三角形ABF比三角形EDF的面積大9厘米2
,求ED的長(cháng)。
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6.右上圖中,CA=AB=4厘米,三角形ABE比三角形CDE的面積大2厘米2,求CD的長(cháng)。
影部分的面積和。
第22講 用割補法求面積
在組合圖形中,除了多邊形外,
還有由圓、扇形、弓形與三角形、矩形、平行四邊形、梯形等圖形組合而成的不規則圖形,為了計算它們的面積,常常需要變動(dòng)圖形的位置或對圖形進(jìn)行分割、旋轉、拼補,使它變成
可以計算出面積的規則圖形。就是在多邊形的組合圖形中,為了計算面積,有時(shí)也要用到割補的方法。 例1求下列各圖中陰影部分的面積:
分析與解:(1)如左下圖所示,將左下角的陰影部分分為兩部分,然后按照右下圖所示,將這兩部分分別拼補在陰影位置??梢钥闯?,原題圖的陰影部分等于右下圖中AB弧所形成的弓形,其面積等于扇形OAB與三角形OAB的面積之差。
π×4×4÷4-4×4÷2=4.56。
- 27 -
(2)在題圖虛線(xiàn)分割的兩個(gè)正方形中,右邊正方形的陰影部分是半徑為5的四分之一個(gè)圓,在左邊正方形中空白部分是半徑為5的四分之一個(gè)圓。
如下圖所示,將右邊的陰影部分平移到左邊正方形中??梢钥闯?,原題圖的陰影部分正好等于一個(gè)正方形的面積,為5×5=25。
例2在一個(gè)等腰三角形中,兩條與底邊平行的線(xiàn)段將三角形的兩條邊等分成三段(見(jiàn)右圖),求圖中陰影部分的面積占整個(gè)圖形面積的幾分之幾。
分析與解:陰影部分是一個(gè)梯形。我們用三種方法解答。 (1)割補法
從頂點(diǎn)作底邊上的高,得到兩個(gè)
相同的直角三角形。將這兩個(gè)直角三
角
(2)拼補法
將兩個(gè)這樣的三角形拼成一個(gè)平行四邊形(下頁(yè)左上圖)。
(1)
(2
)
積和平行四邊行面積同時(shí)除以2,商不變。所以原題陰影部分占整個(gè)圖形面
(3)等分法
將原圖等分成9個(gè)小三角形(見(jiàn)右上圖),陰影部分占3個(gè)小三角形,
注意,后兩種方法對任意三角形都適用。也就是說(shuō),將例題中的等腰三角形換成任意三角形,其它條件不變,結論仍然成立。
例3如左下圖所示,在一個(gè)等腰直角三角形中,削去一個(gè)三角形后,剩下一個(gè)上底長(cháng)5厘米、下底長(cháng)9厘米的等腰梯形(陰影部分)。求這個(gè)梯形的面積。
分析與解:因為不知道梯形的高,所以不能直接求出梯形的面積??梢詮牡妊苯侨切闻c正方形之間的聯(lián)系上考慮。將四個(gè)同樣的等腰直角三角形拼成一個(gè)正方形(上頁(yè)右下圖),圖中陰影部分是邊長(cháng)9厘米與邊長(cháng)5厘米的兩個(gè)正方形面積之差,也是所求梯形面積的4倍。所以所求梯形面積是(9×9-5×5)÷4=14(厘米2)。 例4在左下圖的直角三角形中有一個(gè)矩形,求矩形的面積。
分析與解:題中給出了兩個(gè)似乎毫無(wú)關(guān)聯(lián)的數據,無(wú)法溝通與矩形的聯(lián)系。我們給這個(gè)直角三角形再拼補
上一個(gè)相同的直角三角形(見(jiàn)右上圖)。因為A與A′,B與B′面積分別相等,所以甲、乙兩個(gè)矩形的面積相等。乙的面積是4×6=24,所以甲的面積,即所求矩形的面積也是24。
例5下圖中,甲、乙兩個(gè)正方形的邊長(cháng)的和是20厘米,甲正方形比乙正方形的面積大40厘米2。求乙正方形的面積。
分析與解:如果從甲正方形中“挖掉”和乙正方形同樣大的正方形丙,所剩的A,B,C三部分之和就是40厘米2(見(jiàn)左下圖)。
把C割下,拼補到乙正方形的上面(見(jiàn)右上圖),這樣A,B,C三塊就合并成一個(gè)長(cháng)20厘米的矩形,面積是40厘米2,寬是40÷20=2(厘米)。這個(gè)寬恰好是兩個(gè)正方形的邊長(cháng)之差,由此可求出乙正方形的邊長(cháng)為(20-2)÷2=9(厘米),從而乙正方形的面積為9×9=81(厘米2
)。 練習22
1.求下列各圖中陰影部分的面積:
2.以等腰直角三角形的兩條直角邊為直徑畫(huà)兩個(gè)半圓?。ㄒ?jiàn)下圖),直角邊長(cháng)4厘米,求圖中陰影部分的面積。
3.在左下圖所示的等腰直角三角形中,剪去一個(gè)三角形后,剩下的部分是一個(gè)直角梯形(陰影部分)。已知梯形的面積為36厘米2,上底為3厘米,求下底和高。
4.在右上圖中,長(cháng)方形AEFD的面積是18厘米2,BE長(cháng)3厘米,求CD的長(cháng)。 5.下圖是甲、乙兩個(gè)正方形,甲的邊長(cháng)比乙的邊長(cháng)長(cháng)3厘米,甲的面積比乙的面積大45厘米2
。求甲、乙
的面積之和。
6.求下圖(單位:厘米)中四邊形ABCD的面積。
第23講 列方程解應用題 有些數量關(guān)系比較復雜的應用題,用算術(shù)方法求解比較困難。此時(shí),如果能恰當地假設一個(gè)未知量為x(或
其它字母),并能用兩種方式表示同 答:袋中共有74個(gè)球。 一個(gè)量,其中至少有一種方式含有未 在例1中,求膠鞋有多少雙,我知數x,那么就得到一個(gè)含有未知數x們設膠鞋有x雙;在例2中,求袋中的等式,即方程。利用列方程求解應共有多少個(gè)球,我們設紅球有x個(gè),用題,數量關(guān)系清晰、解法簡(jiǎn)潔,應求出紅球個(gè)數后,再求共有多少個(gè)球。當熟練掌握。
像例1那樣,直接設題目所求的未知 例1商店有膠鞋、布鞋共46雙,數為x,即求什么設什么,這種方法叫膠鞋每雙7.5元,布鞋每雙5.9元,直接設元法;像例2那樣,為解題方全部賣(mài)出后,膠鞋比布鞋多收入10元。便,不直接設題目所求的未知數,而問(wèn):膠鞋有多少雙?
間接設題目中另外一個(gè)未知數為x,這 分析:此題幾個(gè)數量之間的關(guān)系種方法叫間接設元法。具體采用哪種不容易看出來(lái),用方程法卻能清楚地方法,要看哪種方法簡(jiǎn)便。在小學(xué)階把它們的關(guān)系表達出來(lái)。
段,大多數題目可以使用直接設元法。 設膠鞋有x雙,則布鞋有(46-x) 例3某建筑公司有紅、灰兩種顏雙。膠鞋銷(xiāo)售收入為7.5x元,布鞋銷(xiāo)色的磚,紅磚量是灰磚量的2倍,計售收入為5.9(46-x)元,根據膠鞋比劃修建住宅若干座。若每座住宅使用布鞋多收入10元可列出方程。 紅磚80米3,灰磚30米3,那么,紅 解:設有膠鞋x雙,則有布鞋磚缺40米3,灰磚剩40米3。問(wèn):計(46-x)雙。
劃修建住宅多少座?
7.5x-5.9(46-x)=10, 分析與解一:用直接設元法。設 7.5x-271.4 5.9x=10, 計劃修建住宅x座,則紅磚有(80x-40) 13.4x=281.4, 米3,灰磚有(30x 40)米3。根據紅 x=21。
磚量是灰磚量的2倍,列出方程 答:膠鞋有21
雙。
80x-40=(30x 40)×2, 80x-40=60x 80, 20x=120, x=6(座)。
分析與解二:用間接設元法。設
有灰磚x米3,則紅磚有2x米3。根據修建住宅的座數,列出方程
分析:因為題目條件中黃球、藍球 (x-40)×80=(2x 40)×30, 個(gè)數都是與紅球個(gè)數進(jìn)行比較,所以
80x-3200=60x 1200,
20x=4400, x=220(米3)。 由灰磚有220米3,推知修建住宅(220-40)÷30=6(座)。
同理,也可設有紅磚x米3
。留給 同學(xué)們做練習。
例4教室里有若干學(xué)生,走了10個(gè)女生后,男生是女生人數的2倍,又走了9個(gè)男生后,女生是男生人數的5倍。問(wèn):最初有多少個(gè)女生? 分析與解:設最初有x個(gè)女生,則男生最初有(x-10)×2個(gè)。根據走了10個(gè)女生、9個(gè)男生后,女生是男生人數的5倍,可列方程
x-10=[(x-10)×2-9]×5,
x-10=(2x-29)×5, x-10=10x-145, 9x=135, x=15(個(gè))。
例5一群學(xué)生進(jìn)行籃球投籃測驗,每人投10次,按每人進(jìn)球數統計的部分情況如下表:
還知道至少投進(jìn)3個(gè)球的人平均投進(jìn)6個(gè)球,投進(jìn)不到8個(gè)球的人平均投進(jìn)3個(gè)球。問(wèn):共有多少人參加測驗?
分析與解:設有x人參加測驗。由上表看出,至少投進(jìn)3個(gè)球的有(x-7-5-4)人,投進(jìn)不到8個(gè)球的有(x-3-4-1)人。投中的總球數,既等于進(jìn)球數不到3個(gè)的人的進(jìn)球數加上至少投進(jìn)3個(gè)球的人的進(jìn)球數, 0×7 1×5 2×4 6×(x-7-5-4) = 5 8 6×(x-16) = 6x-83,
也等于進(jìn)球數不到8個(gè)的人的進(jìn)球數加上至少投進(jìn)8個(gè)球的人的進(jìn)球數,
3×(x-3-4-1) 8×3 9×4 10×1,
= 3×(x-8) 24 36 10 = 3x 46。 由此可得方程 6x-83=3x 46, 3x=129, x=43(人)。
例6甲、乙、丙三人同乘汽車(chē)到外地旅行,三人所帶行李的重量都超過(guò)了可免費攜帶行李的重量,需另付行李費,三人共付4元,而三人行李
共重150千克。如果一個(gè)人帶150千克的行李,除免費部分外,應另付行李費8元。求每人可免費攜帶的行李重量。
分析與解:設每人可免費攜帶x千克行李。一方面,三人可免費攜帶3x千克行李,三人攜帶150千克行李超重(150-3x)千克,超重行李每千克應付4÷(150-3x)元;另一方面,一人攜帶150千克行李超重(150-x)
千克,超重行李每千克應付8÷(150-x)元。根據超重行李每千克應付的錢(qián)數,可列方程
4÷(150-3x)=8÷(150-x), 4×(150-x)=8×(150-3x), 600-4x=1200-24x, 20x=600, x=30(千克)。練習
23
還剩60元。問(wèn):甲、乙二人各有存款
多少元?
有多少溶液?
3.大、小兩個(gè)水池都未注滿(mǎn)水。若從小池抽水將大池注滿(mǎn),則小池還剩5噸水;若從大池抽水將小池注滿(mǎn),則大池還剩30噸水。已知大池容積是小池的1.5倍,問(wèn):兩池中共有多少?lài)嵥?/span>
4.一群小朋友去春游,男孩每人戴一頂黃帽,女孩每人戴一頂紅帽。在每個(gè)男孩看來(lái),黃帽子比紅帽子多5頂;在每個(gè)女孩看來(lái),黃帽子是紅帽子的2倍。問(wèn):男孩、女孩各有多少人?
5.教室里有若干學(xué)生,走了10個(gè)女生后,男生人數是女生的1.5倍,又走了10個(gè)女生后,男生人數是女生的4倍。問(wèn):
教室里原有多少個(gè)學(xué)生?
小學(xué)奧數基礎教程(五年級)
含金多少克?
7.一位牧羊人趕著(zhù)一群羊去放牧,跑出一只公羊后,他數了數羊的只數,發(fā)現剩下的羊中,公羊與母羊的只數比是9∶7;過(guò)了一會(huì )跑走的公羊又回到了羊群,卻又跑走了一只母羊,牧羊人又數了數羊的只數,發(fā)現公羊與母羊的只數比是7∶5。這群羊原來(lái)有多少只?
第24講 行程問(wèn)題(一)
路程、時(shí)間、速度是行程問(wèn)題的三個(gè)基本量,它們之間的關(guān)系如下: 路程=時(shí)間×速度,
時(shí)間=路程÷速度, 速度=路程÷時(shí)間。
這一講就是通過(guò)例題加深對這三個(gè)基本數量關(guān)系的理解。
例1 一個(gè)車(chē)隊以4米/秒的速度緩緩通過(guò)一座長(cháng)200米的大橋,共用115秒。已知每輛車(chē)長(cháng)5米,兩車(chē)間隔10米。問(wèn):這個(gè)車(chē)隊共有多少輛車(chē)? 分析與解:求車(chē)隊有多少輛車(chē),需要先求出車(chē)隊的長(cháng)度,而車(chē)隊的長(cháng)
度等于車(chē)隊115秒行的路程減去大橋的長(cháng)度。由“路程=時(shí)間×速度”可求出車(chē)隊115秒行的路程為4×115=460(米)。
故車(chē)隊長(cháng)度為460-200=260(米)。再由植樹(shù)問(wèn)題可得車(chē)隊共有車(chē)(260-5)÷(5 10) 1=18(輛)。 例2騎自行車(chē)從甲地到乙地,以10千米/時(shí)的速度行進(jìn),下午1點(diǎn)到;以15千米/時(shí)的速度行進(jìn),上午11點(diǎn)到。如果希望中午12點(diǎn)到,那么應以怎樣的速度行進(jìn)?
分析與解:這道題沒(méi)有出發(fā)時(shí)間,沒(méi)有甲、乙兩地的距離,也就是說(shuō)既沒(méi)有時(shí)間又沒(méi)有路程,似乎無(wú)法求速度。這就需要通過(guò)已知條件,求出時(shí)間和路程。
假設A,B兩人同時(shí)從甲地出發(fā)到乙地,A每小時(shí)行10千米,下午1點(diǎn)到;B每小時(shí)行15千米,上午11點(diǎn)到。B到乙地時(shí),A距乙地還有10×2=20(千米),這20千米是B從甲地到乙地這段時(shí)間B比A多行的路程。因為B比A每小時(shí)多行15-10=5(千米),所以B從甲地到乙地所用的時(shí)間是
- 30 -
20÷(15-10)=4(時(shí))。
由此知,A,B是上午7點(diǎn)出發(fā)的,甲、乙兩地的距離是 15×4=60(千米)。
要想中午12點(diǎn)到,即想(12-7=)5時(shí)行60千米,速度應為
60÷(12-7)=12(千米/時(shí))。 例3 劃船比賽前討論了兩個(gè)比賽方案。第一個(gè)方案是在比賽中分別以2.5米/秒和3.5米/秒的速度各劃行賽程的一半;第二個(gè)方案是在比賽中分別以2.5米/秒和3.5米/秒的速度各劃行比賽時(shí)間的一半。這兩個(gè)方案哪個(gè)好?
分析與解:路程一定時(shí),速度越快,所用時(shí)間越短。在這兩個(gè)方案中,速度不是固定的,因此不好直接比較。在第二個(gè)方案中,因為兩種速度劃行的時(shí)間相同,所以以3.5米/秒的速度劃行的路程比以2.5米/秒的速度劃行的路程長(cháng)。用單線(xiàn)表示以2.5米/秒的速度劃行的路程,用雙線(xiàn)表示以3.5米/秒的速度劃行的路程,可畫(huà)出下圖所示的兩個(gè)方案的比較圖。其中,甲段 乙段=丙段。
在甲、丙兩段中,兩個(gè)方案所用時(shí)間相同;在乙段,因為路程相同,且第二種方案比第一種方案速度快,所以第二種方案比第一種方案所用時(shí)間短。
綜上所述,在兩種方案中,第二種方案所用時(shí)間比第一種方案少,即第二種方案好。
例4 小明去爬山,上山時(shí)每小時(shí)行2.5千米,下山時(shí)每小時(shí)行4千米,往返共用3.9時(shí)。問(wèn):小明往返一趟共行了多少千米?
分析與解:因為上山和下山的路程相同,所以若能求出上山走1千米和下山走1千米一共需要的時(shí)間,則可以求出上山及下山的總路程。 因為上山、下山各走1千米共需
所以上山、下山的總路程為
1.小燕上學(xué)時(shí)騎車(chē),回家時(shí)步行,時(shí),甲車(chē)到達B地。求A,B兩地的距 在行程問(wèn)題中,還有一個(gè)平均速度的概念:平均速度=總路程÷總時(shí)間。
例如,例4中上山與下山的平均速度是
例5一只螞蟻沿等邊三角形的三條邊爬行,如果它在三條邊上每分鐘分別爬行50,20,40厘米,那么螞蟻爬行一周平均每分鐘爬行多少厘米? 解:設等邊三角形的邊長(cháng)為l厘米,則螞蟻爬行一周需要的時(shí)間為
螞蟻爬行一周平均每分鐘爬行
在行程問(wèn)題中有一類(lèi)“流水行船”問(wèn)題,在利用路程、時(shí)間、速度三者之間的關(guān)系解答這類(lèi)問(wèn)題時(shí),應注意各種速度的含義及相互關(guān)系:順流速度=靜水速度 水流速度, 逆流速度=靜水速度-水流速度, 靜水速度=(順流速度 逆流速度)÷2, 水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2。 此處的靜水速度、順流速度、逆流速度分別指船在靜水中、船順流、船逆流的速度。
例6 兩個(gè)碼頭相距418千米,汽艇順流而下行完全程需11時(shí),逆流而上行完全程需19時(shí)。求這條河的水流速度。
解:水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2
=(418÷11-418÷19)÷2 =(38-22)÷2 =8(千米/時(shí))
答:這條河的水流速度為8千米/時(shí)。 練習24
路上共用50分鐘。若往返都步行,則
全程需要70分鐘。求往返都騎車(chē)需要多少時(shí)間。
2.某人要到60千米外的農場(chǎng)去,開(kāi)始他以5千米/時(shí)的速度步行,后來(lái)有輛速度為18千米/時(shí)的拖拉機把他送到了農場(chǎng),總共用了5.5時(shí)。問(wèn):他步行了多遠?
3.已知鐵路橋長(cháng)1000米,一列火車(chē)從橋上通過(guò),測得火車(chē)從開(kāi)始上橋到完全下橋共用120秒,整列火車(chē)完全在橋上的時(shí)間為80秒。求火車(chē)的速度和長(cháng)度。
4.小紅上山時(shí)每走30分鐘休息10分鐘,下山時(shí)每走30分鐘休息5分鐘。已知小紅下山的速度是上山速度的1.5倍,如果上山用了3時(shí)50分,那么下山用了多少時(shí)間?
5.汽車(chē)以72千米/時(shí)的速度從甲地到乙地,到達后立即以48千米/時(shí)的速度返回甲地。求該車(chē)的平均速度。 6.兩地相距480千米,一艘輪船在其間航行,順流需16時(shí),逆流需20
時(shí),求水流的速度。
7.一艘輪船在河流的兩個(gè)碼頭間航行,順流需要6時(shí),逆流需要8時(shí),水流速度為2.5千米/時(shí),求輪船在靜水中的速度。
第25講 行程問(wèn)題(二)
本講重點(diǎn)講相遇問(wèn)題和追及問(wèn)題。在這兩個(gè)問(wèn)題中,路程、時(shí)間、速度的關(guān)系表現為: 相遇問(wèn)題:
追擊問(wèn)題:
在實(shí)際問(wèn)題中,總是已知路程、時(shí)間、速度中的兩個(gè),求另一個(gè)。 例1甲車(chē)每小時(shí)行40千米,乙車(chē)每小時(shí)行60千米。兩車(chē)分別從A,B兩地同時(shí)出發(fā),相向而行,相遇后3離。
分析與解:先畫(huà)示意圖如下:
圖中C點(diǎn)為相遇地點(diǎn)。因為從C點(diǎn)到B點(diǎn),甲車(chē)行3時(shí),所以C,B兩地的距離為40×3=120(千米)。 這120千米乙車(chē)行了120÷60=2(時(shí)),說(shuō)明相遇時(shí)兩車(chē)已各行駛了2時(shí),所以A,B兩地的距離是(40 60)×2=200(千米)。
例2小明每天早晨按時(shí)從家出發(fā)上學(xué),李大爺每天早晨也定時(shí)出門(mén)散步,兩人相向而行,小明每分鐘行60米,李大爺每分鐘行40米,他們每天都在同一時(shí)刻相遇。有一天小明提前出門(mén),因此比平時(shí)早9分鐘與李大爺相遇,這天小明比平時(shí)提前多少分鐘出門(mén)?
分析與解:因為提前9分鐘相遇,說(shuō)明李大爺出門(mén)時(shí),小明已經(jīng)比平時(shí)多走了兩人9分鐘合走的路,即多走了(60 40)×9=900(米), 所以小明比平時(shí)早出門(mén)900÷60=15(分)。
例3小剛在鐵路旁邊沿鐵路方向的公路上散步,他散步的速度是2米/秒,這時(shí)迎面開(kāi)來(lái)一列火車(chē),從車(chē)頭到車(chē)尾經(jīng)過(guò)他身旁共用18秒。已知火車(chē)全長(cháng)342米,求火車(chē)的速度。 分析與解:
在上圖中,A是小剛與火車(chē)相遇地點(diǎn),B是小剛與火車(chē)離開(kāi)地點(diǎn)。由題意知,18秒小剛從A走到B,火車(chē)頭從A走到C,因為C到B正好是火車(chē)的長(cháng)度,所以18秒小剛與火車(chē)共行了342米,推知小剛與火車(chē)的速度和是342÷18=19(米/秒),
從而求出火車(chē)的速度為19-2=17(米/秒)。
例4 鐵路線(xiàn)旁邊有一條沿鐵路方向的公路,公路上一輛拖拉機正以20
千米/時(shí)的速度行駛。這時(shí),一列火車(chē)以56千米/時(shí)的速度從后面開(kāi)過(guò)來(lái),火車(chē)從車(chē)頭到車(chē)尾經(jīng)過(guò)拖拉機身旁用了37秒。求火車(chē)的全長(cháng)。 分析與解
分析與解:這道題條件比較隱蔽,時(shí)間、速度都不明顯。為了弄清兔子與獵狗的速度的關(guān)系,我們將條件都變換到獵狗跑12步的情形(想想為什么這樣變換):
(1)獵狗跑12步的路程等于兔逆時(shí)針行走,兩人每分鐘分別行50米和46米。出發(fā)后多長(cháng)時(shí)間兩人第一次在同一邊上行走?
7.一只獵狗正在追趕前方20米處的兔子,已知狗一跳前進(jìn)3米,兔子一跳前進(jìn)2.1米,狗跳3次的時(shí)間兔 與例3類(lèi)似,只不過(guò)由相向而行的相遇問(wèn)題變成了同向而行的追及問(wèn)題。由上圖知,37秒火車(chē)頭從B走到C,拖拉機從B走到A,火車(chē)比拖拉機多行一個(gè)火車(chē)車(chē)長(cháng)的路程。用米作長(cháng)度單位,用秒作時(shí)間單位,求得火車(chē)車(chē)長(cháng)為
速度差×追及時(shí)間
= [(56000-20000)÷3600]×37 = 370(米)。
例5如右圖所示,沿著(zhù)某單位圍墻外面的小路形成一個(gè)邊長(cháng)300米的正方形,甲、乙兩人分別從兩個(gè)對角處沿逆時(shí)針?lè )较蛲瑫r(shí)出發(fā)。已知甲每分走90米,乙每分走70米。問(wèn):至少經(jīng)過(guò)多長(cháng)時(shí)間甲才能看到乙?
分析與解:當甲、乙在同一條邊(包括端點(diǎn))上時(shí)甲才能看到乙。甲追上乙一條邊,即追上300米需 300÷(90-70)=15(分),此時(shí)甲、乙的距離是一條邊長(cháng),而甲走了90×15÷300=4.5(條邊),位于某條邊的中點(diǎn),乙位于另一條邊的中點(diǎn),所以甲、乙不在同一條邊上,甲看不到乙。甲再走0.5條邊就可以看到乙了,即甲走5條邊后可以看到乙,共需
例6 獵狗追趕前方30米處的野兔。獵狗步子大,它跑4步的路程兔子要跑7步,但是兔子動(dòng)作快,獵狗跑3步的時(shí)間兔子能跑4步。獵狗至少跑出多遠才能追上野兔?
子跑21步的路程;
(2)獵狗跑12步的時(shí)間等于兔子跑16步的時(shí)間。
由此知,在獵狗跑12步的這段時(shí)間里,獵狗能跑12
步,相當于兔子跑
也就是說(shuō),獵狗每跑21米,兔子跑16米,獵狗要追上兔子30米需跑21×[30÷(21-16)]=126(米)。練習25
1.A,B兩村相距2800米,小明從A村出發(fā)步行5分鐘后,小軍騎車(chē)從B村出發(fā),又經(jīng)過(guò)10分鐘兩人相遇。已知小軍騎車(chē)比小明步行每分鐘多行130米,小明每分鐘步行多少米? 2.甲、乙兩車(chē)同時(shí)從A,B兩地相向而行,它們相遇時(shí)距A,B兩地中心處8千米。已知甲車(chē)速度是乙車(chē)的1.2倍,求A,B兩地的距離。 3.小紅和小強同時(shí)從家里出發(fā)相向而
行。小紅每分鐘走52米,小強每分鐘走70米,二人在途中的A處相遇。若小紅提前4分鐘出發(fā),但速度不變,小強每分鐘走90米,則兩人仍在A處相遇。小紅和小強的家相距多遠? 4.一列快車(chē)和一列慢車(chē)相向而行,快車(chē)的車(chē)長(cháng)是280米,慢長(cháng)的車(chē)長(cháng)是385米。坐在快車(chē)上的人看見(jiàn)慢車(chē)駛過(guò)的時(shí)間是11秒,坐在慢車(chē)上的人看見(jiàn)快車(chē)駛過(guò)的時(shí)間是多少秒? 5.甲、乙二人同時(shí)從A地到B地去。甲騎車(chē)每分鐘行250米,每行駛
10分鐘后必休息20分鐘;乙不間歇地步行,每分鐘行100米,結果在甲即將休息的時(shí)刻兩人同時(shí)到達B地。問(wèn):A,B兩地相距多遠?
6.甲、乙兩人從周長(cháng)為1600米的正方形水池相對的兩個(gè)頂點(diǎn)同時(shí)出發(fā)
子跳4次。兔子跑出多遠將被獵狗追上?
第26講 行程問(wèn)題(三)
在行程問(wèn)題中,經(jīng)常會(huì )碰到相遇問(wèn)題、追及問(wèn)題、時(shí)間路程速度的關(guān)系問(wèn)題等交織在一起的綜合問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題難度較大,往往需要畫(huà)圖幫助搞清各數量之間的關(guān)系,并把綜合問(wèn)題分解成幾個(gè)單一問(wèn)題,然后逐次求解。 例1 兩條公路成十字交叉,甲從十字路口南1800米處向北直行,乙從十字路口處向東直行。甲、乙同時(shí)出發(fā)12分鐘后,兩人與十字路口的距離相等;出發(fā)后75分鐘,兩人與十字路口的距離再次相等。此時(shí)他們距十字路口多少米?
分析與解:如左下圖所示,出發(fā)12分鐘后,甲由A點(diǎn)到達B點(diǎn),乙由O點(diǎn)到達C點(diǎn),且OB=OC。如果乙改為向南走,那么這個(gè)條件相當于“兩人相距1800米,12分鐘相遇”的相遇問(wèn)題,所以每分鐘兩人一共行1800÷12=150(米)。
如右上圖所示,出發(fā)75分鐘后,甲由A點(diǎn)到達E點(diǎn),乙由O點(diǎn)到達F點(diǎn),且OE=OF。如果乙改為向北走,那么這個(gè)條件相當于“兩人相距1800米,75分鐘后甲追上乙”的追及問(wèn)題,所以每分鐘兩人行走的路程差是1800÷75=24(米)。
再由和差問(wèn)題,可求出乙每分鐘行(150-24)÷2=63(米), 出發(fā)后75分鐘距十字路口63×75=4725(米)
例2 小轎車(chē)、面包車(chē)和大客車(chē)的速度分別為60千米/時(shí)、48千米/時(shí)和
42千米/時(shí),小轎車(chē)和大客車(chē)從甲地、面包車(chē)從乙地同時(shí)相向出發(fā),面包車(chē)遇到小轎車(chē)后30分鐘又遇到大客車(chē)。問(wèn):甲、乙兩地相距多遠? 分析與解:如下圖所示,面包車(chē)與小轎車(chē)在A點(diǎn)相遇,此時(shí)大客車(chē)到達B點(diǎn),大客車(chē)與面包車(chē)行BA這段路程共需30分鐘。
乙的速度是0.6米/秒,他們同時(shí)分別從水池的兩端出發(fā),來(lái)回共游了11分鐘,如果不計轉向的時(shí)間,那么在這段時(shí)間里,他們共相遇了多少次? 分析與解:甲游一個(gè)單程需30÷1=30(秒),乙游一個(gè)單程需30÷0.6=50(秒)。甲游5個(gè)單程,乙游3個(gè)單程,各自到了不同的兩端又重新 開(kāi)始,這個(gè)過(guò)程的時(shí)間是150秒,即練習26 山頂的距離是
1.甲、乙二人上午8時(shí)同時(shí)從東村騎車(chē)到西村去,甲每小時(shí)比乙快6千米,中午12點(diǎn)甲到達西村后立即返 由大客車(chē)與面包車(chē)的相遇問(wèn)題知BA=(48 42)×(30÷60)=45(千米); 小轎車(chē)比大客車(chē)多行BA(45千米)需要的時(shí)間,由追及問(wèn)題得到45÷(60-42)=2.5(時(shí));
在這2.5時(shí)中,小轎車(chē)與面包車(chē)共行甲、乙兩地的一個(gè)單程,由相遇問(wèn)題可求出甲、乙兩地相距(60 48)×2.5=270(千米)。
由例1、例2看出,將較復雜的綜合問(wèn)題分解為若干個(gè)單一問(wèn)題,可以達到化難為易的目的。
例3 小明放學(xué)后,沿某路公共汽車(chē)路線(xiàn)以不變速度步行回家,該路公共汽車(chē)也以不變速度不停地運行。每隔9分鐘就有一輛公共汽車(chē)從后面超過(guò)他,每隔7分鐘就遇到迎面開(kāi)來(lái)的一輛公共汽車(chē)。問(wèn):該路公共汽車(chē)每隔多少分鐘發(fā)一次車(chē)?
分析與解:這是一道數量關(guān)系非常隱蔽的難題,有很多種解法,但大多數解法復雜且不易理解。為了搞清各數量之間的關(guān)系,我們對題目條件做適當變形。
假設小明在路上向前行走了63分鐘后,立即回頭再走63分鐘,回到原地。這里取63,是由于[7,9]=63。這時(shí)在前63分鐘他迎面遇到63÷7=9(輛)車(chē),后63分鐘有63÷9=7(輛)車(chē)追上他,那么在兩個(gè)63分鐘里他共遇到朝同一方向開(kāi)來(lái)的16輛車(chē),則發(fā)車(chē)的時(shí)間間隔為
例4 甲、乙兩人在長(cháng)為30米的水池里沿直線(xiàn)來(lái)回游泳,甲的速度是1米/秒,
2.5分鐘,其間,兩人相遇了5次(見(jiàn)回東村,在距西村15千米處遇到乙。下圖),實(shí)折線(xiàn)與虛折線(xiàn)的交點(diǎn)表示問(wèn):東、西兩村相距多遠? 相遇點(diǎn)。
2.紅星小學(xué)組織學(xué)生排成隊步行
去郊游,步行的速度是1米/秒,隊尾的王老師以2.5米/秒的速度趕到排頭,然后立即返回隊尾,共用10分鐘。求隊伍的長(cháng)度。
3.甲、乙二人分別從A,B兩地同 以2.5分鐘為一個(gè)周期,11分鐘時(shí)出發(fā),兩人同向而行,甲26分鐘趕包含4個(gè)周期零1分鐘,而在一個(gè)周上乙;兩人相向而行,6分鐘可相遇。期中的第1分鐘內,從圖中看出兩人已知乙每分鐘行50米,求A,B兩地相遇2次,故一共相遇了5×4 2=22的距離。
(次)。
4.某人沿公路前進(jìn),迎面來(lái)了一 例4用畫(huà)圖的方法,直觀(guān)地看出輛汽車(chē),他問(wèn)司機:“后面有騎自行了一個(gè)周期內相遇的次數,由此可見(jiàn)車(chē)的人嗎?”司機回答:“10分鐘前畫(huà)圖的重要性。
我超過(guò)一個(gè)騎自行車(chē)的人?!边@人繼 例5甲、乙兩人同時(shí)從山腳開(kāi)始續走了10分鐘,遇到了這個(gè)騎自行車(chē)爬山,到達山頂后就立即下山。他們的人。如果自行車(chē)的速度是人步行速兩人下山的速度都是各自上山速度的度的3倍,那么,汽車(chē)速度是人步行2倍。甲到山頂時(shí)乙距山頂還有400速度的多少倍?
米,甲回到山腳時(shí)乙剛好下到半山腰。 5.某人沿著(zhù)電車(chē)道旁的便道以求從山腳到山頂的距離。
4.5千米/時(shí)的速度步行,每7.2分鐘 分析與解:本題的難點(diǎn)在于上山有一輛電車(chē)迎面開(kāi)過(guò),每12分鐘有一與下山的速度不同,如果能在不改變輛電車(chē)從后面追過(guò)。如果電車(chē)按相等題意的前提下,變成上山與下山的速的時(shí)間間隔發(fā)車(chē),并以同一速度不停度相同,那么問(wèn)題就可能變得容易些。地往返運行,那么電車(chē)的速度是多 如果兩人下山的速度與各自上山的少?電車(chē)發(fā)車(chē)的時(shí)間間隔是多少? 速度相同,那么題中“甲回到山腳時(shí)
6.鐵路旁有一條小路,一列長(cháng)110
米的火車(chē)以30千米/時(shí)的速度向南駛去,8點(diǎn)時(shí)追上向南行走的一名工人,
15秒后離他而去,8點(diǎn)6分迎面遇到一個(gè)向北行走的農民,12秒后離開(kāi)這個(gè)農民。問(wèn):工人與農民何時(shí)相遇? 7.小紅從家到火車(chē)站趕乘火車(chē),
每小時(shí)行4千米,火車(chē)開(kāi)時(shí)她還離車(chē)站1千米;每小時(shí)行5千米,她就早 到車(chē)站12分鐘。小紅家離火車(chē)站多少千米?
第27講 邏輯問(wèn)題(一)
四年級已經(jīng)學(xué)習過(guò)用列表法和假設法解答邏輯推理問(wèn)題。從廣義上說(shuō),任何一道數學(xué)題,任何一個(gè)思維過(guò)程,都需要邏輯分析、判斷和推理。我們這里所說(shuō)的邏輯問(wèn)題,是指那些主要不是通過(guò)計算,而是通過(guò)邏輯分析、判斷和推理,得出正確結論的問(wèn)題。邏輯推理必須遵守四條基本規律: (1)同一律。在同一推理過(guò)程中,每個(gè)概念的含義,每個(gè)判斷都應從始至終保持一致,不能改變。
(2)矛盾律。在同一推理過(guò)程中,對同一對象的兩個(gè)互相矛盾的判斷,至少有一個(gè)是錯誤的。例如,“這個(gè)數大于8”和“這個(gè)數小于5”是兩個(gè)互相矛盾的判斷,其中至少有一個(gè)是錯的,甚至兩個(gè)都是錯的。
(3)排中律。在同一推理過(guò)程中,對同一對象的兩個(gè)恰好相反的判斷必有一個(gè)是對的,它們不能同時(shí)都錯。例如“這個(gè)數大于8”和“這個(gè)數不大于8”是兩個(gè)恰好相反的判斷,其中必有一個(gè)是對的,一個(gè)是錯的。 (4)理由充足律。在一個(gè)推理過(guò)程中,要確認某一判斷是對的或不對的,必須有充足的理由。
我們在日常生活和學(xué)習中,在思考、分析問(wèn)題時(shí),都自覺(jué)或不自覺(jué)地使用著(zhù)上面的規則,只是沒(méi)有加以總結。例如假設法,根據假設推出與已知條件矛盾,從而否定假設,就是利用了矛盾律。在列表法中,對同一事件“√”與“×”只有一個(gè)成立,就是利用了排中律。
例1 張聰、王仁、陳來(lái)三位老師擔任五(2)班的語(yǔ)文、數學(xué)、英語(yǔ)、音樂(lè )、美術(shù)、體育六門(mén)課的教學(xué),每人教兩門(mén)?,F知道:
(1)英語(yǔ)老師和數學(xué)老師是鄰居; (2)王仁年紀最??;
(3)張聰喜歡和體育老師、數學(xué)老師來(lái)往;
(4)體育老師比語(yǔ)文老師年齡大; (5)王仁、語(yǔ)文老師、音樂(lè )老師三人經(jīng)常一起做操。
請判斷各人分別教的是哪兩門(mén)課程。
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分析與解:題中給出的已知條件較復雜,我們用列表法求解。先設計出右圖的表格,表內用“√”表示肯定,用“×”表示否定。因為題目說(shuō)“每人教兩門(mén)”,所以每一橫行都應有2個(gè)“√”;因為每門(mén)課只有一人教,所以每一豎列都只有1個(gè)“√”,其余均為“×”。
由(3)知,張聰不是體育、數學(xué)老師;由(5)知,王仁不是語(yǔ)文、音樂(lè )老師;由(2)(4)知,王仁不是體育老師,推知陳來(lái)是體育老師。至此,得到左
下表
由(3)知,體育老師與數學(xué)老師不是一個(gè)人,即陳來(lái)不是數學(xué)老師,推知王仁是數學(xué)老師;由(1)知,數學(xué)老師王仁不是英語(yǔ)老師,推知王仁是美術(shù)老師。至此,得到右上表。 由(4)知,體育老師陳來(lái)與語(yǔ)文老師不是一個(gè)人,即陳來(lái)不是語(yǔ)文老師,推知張聰是語(yǔ)文老師;由(5)知,語(yǔ)文老師張聰不是音樂(lè )老師,推知陳來(lái)是音樂(lè )老師;最后得到張聰是英語(yǔ)老師,見(jiàn)下表。
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所以,張聰教語(yǔ)文、英語(yǔ),王仁教數學(xué)、美術(shù),陳來(lái)教音樂(lè )、體育。 以上推理過(guò)程中,除充分利用已知條件外,還將前面已經(jīng)推出的正確結果作為后面推理的已知條件,充分加以利用。另外,還充分利用了表格中每行只有兩個(gè)“√”,每列只有一個(gè)“√”,其余都是“×”這個(gè)隱含條件。
例1的推理方法是不斷排斥不可能的情況,選取符合條件的結論,這種方法叫做排他法。
例2 小明、小芳、小花各愛(ài)好游泳、羽毛球、乒乓球中的一項,并分別在一小、二小、三小中的一所小學(xué)上學(xué)?,F知道:
(1)小明不在一??; (2)小芳不在二??;
(3)愛(ài)好乒乓球的不在三??; (4)愛(ài)好游泳的在一??; (5)愛(ài)好游泳的不是小芳。 問(wèn):三人上各愛(ài)好什么運動(dòng)?各上哪所小學(xué)?
分析與解:這道題比例1復雜,因為要判斷人、學(xué)校和愛(ài)好三個(gè)內容。與四年級第26講例4類(lèi)似,先將題目條件中給出的關(guān)系用下面的表1、表2、表3表示:
因為各表中,每行每列只能有一個(gè)“√”,所以表3可補全為表4。
由表4、表2知道,愛(ài)好游泳的在一小,小芳不愛(ài)游泳,所以小芳不在一小。于是可將表1補全為表5。對照表5和表4,得到:小明在二小上學(xué),愛(ài)好打乒乓球;小芳在三小上學(xué),愛(ài)好打羽毛球;小花在一小上學(xué),愛(ài)好游泳。 例1、例2用列表法求解。下面,我們用分析推理的方法解例3、例4。 例3小說(shuō)《鏡花緣》中有一段林之祥與多久公飄洋過(guò)海的故事。有一天他們來(lái)到了“兩面國”,卻忘記了這一天是星期幾。迎面見(jiàn)了“兩面國”里的牛頭和馬面。他們知道,牛頭在星期一、二、三說(shuō)假話(huà),在星期四、五、六、日說(shuō)真話(huà);馬面在星期四、五、六說(shuō)假話(huà),在星期一、二、三、日說(shuō)真話(huà)。牛頭說(shuō):“昨天是我說(shuō)假話(huà)的日子?!瘪R面說(shuō):“真巧,昨天也是我說(shuō)假話(huà)的日子?!?span lang="EN-US"> 請判斷這一天是星期幾。 分析與解:因為牛頭、馬面只有星期日都說(shuō)真話(huà),其它時(shí)間總是一個(gè)說(shuō)真話(huà),另一個(gè)說(shuō)假話(huà),所以這一天不是星期日,否則星期六都說(shuō)假話(huà),與題意不符。
由題意知,這一天說(shuō)真話(huà)的,前一天必說(shuō)假話(huà);這一天說(shuō)假話(huà)的,前一天必說(shuō)真話(huà)。推知這一天同時(shí)是牛頭、馬面說(shuō)假話(huà)與說(shuō)真話(huà)轉換的日子。因為星期二、三、五、六都不是說(shuō)假話(huà)與說(shuō)真話(huà)轉換的日子,所以這一天不是星期二、三、五、六;星期一是牛頭由說(shuō)真話(huà)變?yōu)檎f(shuō)假話(huà)的日子,但不是馬面由說(shuō)假話(huà)變?yōu)檎f(shuō)真話(huà)的日子,所以這一天也不是星期一;星期四是牛頭由說(shuō)假話(huà)變?yōu)檎f(shuō)真話(huà)的日子,也是馬面由說(shuō)真話(huà)變?yōu)檎f(shuō)假話(huà)的日子,所以這天是星期四。 例4 A,B,C,D四個(gè)同學(xué)中有兩個(gè)同學(xué)在假日為街道做好事,班主任把這四人找來(lái)了解情況,四人分別回答如下。
A:“C,D兩人中有人做了好事?!?span lang="EN-US"> B:“C做了好事,我沒(méi)做?!?span lang="EN-US"> C:“A,D中只有一人做了好事?!?span lang="EN-US"> D:“B說(shuō)的是事實(shí)?!?/span>
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最后通過(guò)仔細分析調查,發(fā)現四人中有兩人說(shuō)的是事實(shí),另兩人說(shuō)的與事實(shí)有出入。到底是誰(shuí)做了好事? 分析與解:我們用假設法來(lái)解決。題目說(shuō)四人中有兩人說(shuō)的是事實(shí),另兩人說(shuō)的與事實(shí)有出入。注意,此處的“與事實(shí)有出入”表示不完全與事實(shí)相符,比如,當B,C都做了好事,或B,C都沒(méi)做好事,或B做了好事而C沒(méi)做好事時(shí),B說(shuō)的話(huà)都與事實(shí)有出入。
因為B與D說(shuō)的是一樣的,所以只有兩種可能,要么B與D正確,A與C錯;要么B與D錯,A與C正確。(1)假設B與D說(shuō)的話(huà)正確。這時(shí)C做了好事,A說(shuō)C,D兩人中有人做了好事,A說(shuō)的話(huà)也正確,這與題目條件只有“兩人說(shuō)的是事實(shí)”相矛盾。所以假設不對。
(2)假設A與C說(shuō)的話(huà)正確。那么做好事的是A與C,或B與D,或C與D。若做好事的是A與C,或C與D,則B說(shuō)的話(huà)也正確,與題意不符;若做好事的是B與D,則B說(shuō)的話(huà)與事實(shí)不符,符合題意。
綜上所述,做好事的是B與D。 練習27
1.A,B,C,D,E五個(gè)好朋友曾在一張圓桌上討論過(guò)一個(gè)復雜的問(wèn)題。今天他們又聚在了一起,回憶當時(shí)的情景。
A說(shuō):“我坐在B的旁邊?!?span lang="EN-US"> B說(shuō):“坐在我左邊的不是C就是D?!?/span>
C說(shuō):“我挨著(zhù)D?!?span lang="EN-US"> D說(shuō):“C坐在B的右邊?!?span lang="EN-US"> 實(shí)際上他們都記錯了。你能說(shuō)出當時(shí)他們是怎樣坐的嗎?沒(méi)有發(fā)言的E的左邊是誰(shuí)?
2.從A,B,C,D,E,F六種產(chǎn)品中挑選出部分產(chǎn)品去參加博覽會(huì )。根據挑選規則,參展產(chǎn)品滿(mǎn)足下列要求: (1)A,B兩種產(chǎn)品中至少選一種; (2)A,D兩種產(chǎn)品不能同時(shí)入選; (3)A,E,F三種產(chǎn)品中要選兩種;
(4)B,C兩種產(chǎn)品都入選或都不能入選;
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(5)C,D兩種產(chǎn)品中選一種; (6)若D種產(chǎn)品不入選,則E種也不能入選。
問(wèn):哪幾種產(chǎn)品被選中參展? 3.三戶(hù)人家每家有一個(gè)孩子,分別是小平(女)、小紅(女)和小虎(男),孩子的爸爸是老王、老張和老陳,媽媽是劉英、李玲和方麗。 (1)老王和李玲的孩子都參加了少年女子體操隊;
(2)老張的女兒不是小紅; (3)老陳和方麗不是一家人。 請你將三戶(hù)人家區分開(kāi)。 4.甲、乙、丙三人,他們的籍貫分別是遼寧、廣西、山東,他們的職業(yè)分別是教師、工人、演員。已知: (1)甲不是遼寧人,乙不是廣西人;
(2)遼寧人不是演員,廣西人是教師;
(3)乙不是工人。
求這三人各自的籍貫和職業(yè)。 5.甲說(shuō):“乙和丙都說(shuō)謊?!币艺f(shuō):“甲和丙都說(shuō)謊?!北f(shuō):“甲和乙都說(shuō)謊?!备鶕怂f(shuō),你判斷一下,下面的結論哪一個(gè)正確: (1)三人都說(shuō)謊; (2)三人都不說(shuō)謊; (3)三人中只有一人說(shuō)謊; (4)三人中只有一人不說(shuō)謊。 6.五號樓住著(zhù)四個(gè)女孩和兩個(gè)男孩,他們的年齡各不相同,最大的10歲,最小的4歲,最大的女孩比最小的男孩大4歲,最大的男孩比最小的女孩也大4歲,求最大的男孩的歲數。 第28講 邏輯問(wèn)題(二)
例1老師拿來(lái)五頂帽子,兩頂紅的三頂白的。他讓三個(gè)聰明的同學(xué)甲、乙、丙按甲、乙、丙的順序排成一路縱隊,并閉上眼睛,然后分別給他們各戴上一頂帽子,同時(shí)把余下的帽子藏起來(lái)。當他們睜開(kāi)眼后,乙和丙都判斷不出自己所戴帽子的顏色,而站在最前面的甲卻根據此情況判斷出了自己所戴帽子的顏色。
甲戴的帽子是什么顏色?他是怎樣判斷的?
分析與解:這是一個(gè)典型的邏輯推理問(wèn)題。甲站在最前面,雖然看不見(jiàn)任何一頂帽子,但他可以想到:如果我和乙戴的都是紅帽子,因為一共只有兩頂紅帽子,那么丙就會(huì )判斷出自己戴的是白帽子。丙判斷不出自己戴的帽子的顏色,說(shuō)明我和乙戴的帽子是兩白或一白一紅。
甲接著(zhù)想:乙也很聰明,當他看到丙判斷不出自己戴的帽子的顏色時(shí),他也能判斷出我們兩人戴的帽子是兩白或一白一紅。此時(shí),如果他看到我戴是紅帽子,那么他就會(huì )知道自己戴的是白帽子,只有我戴的是白帽子時(shí),他才可能猜不出自己戴的帽子的顏色。所以,我戴的一定是白帽子。 例1中,甲的分析非常精采,嚴密而無(wú)懈可擊。
例2三個(gè)盒子各裝兩個(gè)球,分別是兩個(gè)黑球、兩個(gè)白球、一個(gè)黑球一個(gè)白球。封裝后,發(fā)現三個(gè)盒子的標簽全部貼錯。如果只允許打開(kāi)一個(gè)看,那么能把標簽全部糾正過(guò)來(lái)嗎?
分析與解:因為“三個(gè)盒子的標簽全部貼錯”了,貼錯的情況見(jiàn)下圖(○表示白球,●表示黑球)
:
如果從標簽是兩黑的盒子中拿一個(gè)球,那么最不利的情況是拿出一個(gè)白球,此時(shí)無(wú)法判定是實(shí)際情況1,還是實(shí)際情況2,也就無(wú)法把標簽全部糾正過(guò)來(lái);
同理,從標簽是兩白的盒子中拿一個(gè)球,若拿的是黑球,則也無(wú)法把標簽全部糾正過(guò)來(lái);
從標簽是一黑一白的盒子中拿出一個(gè)球,若拿出的是黑球,則能確定出是實(shí)際情況1,若拿出的是白球,則能確定出是實(shí)際情況2,因此能把標簽全部糾正過(guò)來(lái)。
所以,只要從標簽是一黑一白的盒子中拿一個(gè)球,就能糾正全部標簽。
小學(xué)奧數基礎教程(五年級)
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例3 A,B,C三名同學(xué)參加了一抽屜原理,C,D,E三人中至少有1次標準化考試,試題共10道,都是正人勝了至少2盤(pán),與第一名勝2盤(pán)矛誤題,每道題10分,滿(mǎn)分為100分。盾。所以,A,B各勝3盤(pán),各得6分。 正確畫(huà)“√”,錯誤畫(huà)“×”。他們 還有4盤(pán),已知D比C名次高,的答卷如下表:
每個(gè)人都至少勝一盤(pán),只能是D勝2
盤(pán)得4分,C,E各勝一盤(pán),各得2分。 注意:題目中“每個(gè)人都至少勝一盤(pán)”是制約結果的重要條件,如果沒(méi)有這個(gè)條件,那么該題的結果就有兩種可能:一是A,B各勝3盤(pán),各得6分,D勝2盤(pán)得4分,C,E各勝1 考試成績(jì)公布后,三人都得70分。盤(pán),各得2分;二是A,B各勝3盤(pán),請你給出各題的正確答案。 各得6分,D,E各勝2盤(pán)各得4分,C 分析與解:我們先分析一下三人勝0盤(pán),得0分。 的得分情況。因為三人都得70分,所 以每人都錯了3道題。比較A,B的答練習28
卷發(fā)現,他們有6道題的答案不一樣, 1.有個(gè)老漢想考考他的四個(gè)聰明說(shuō)明這6道題A,B兩人各錯3道,也的兒子,他拿出六頂帽子,三頂紅的、就是說(shuō),A,B答案相同的題都對了,兩頂藍的和一頂黃的。然后,讓四個(gè)因此找到了第1,3,4,10題的正確兒子按大的在前小的在后的順序排成答案。同理,A,C的答卷也有6道題一路縱隊,并讓他們閉上眼睛。接著(zhù),的答案不一樣,因此找到了第3,6,8,給他們每人戴上一頂帽子,藏起其余9題的正確答案;同理B,C的答卷也兩頂。當他們睜開(kāi)眼睛后,每個(gè)人都有6道題的答案不一樣,因此找到了只能看見(jiàn)前邊人的帽子。這時(shí),老漢第2,3,5,7題的正確答案。各題的依次問(wèn)小兒子、三兒子和二兒子,“你正確答案如下表:
戴的帽子是什么顏色?”他們都回答 “不知道”。最后,老漢又問(wèn)大兒子。大兒子想了一會(huì )兒,正確地說(shuō)出了自己戴的帽子的顏色。
例4 A,B,C,D,E五位選手進(jìn) 問(wèn):大兒子戴的帽子是什么顏行乒乓球循環(huán)賽,每?jì)扇硕贾毁愐槐P(pán)。色?他是如何判斷的?
規定勝者得2分,負者不得分?,F在
2.五年級有四個(gè)班,每個(gè)班有兩知道的比賽結果是:A與B并列第一名名班長(cháng),每次召開(kāi)年級班長(cháng)會(huì )議時(shí)各(有兩個(gè)并列第一名,就不再設第二班參加一名班長(cháng)。參加第一次會(huì )議的名,下一個(gè)名次規定為第三名),D是A,B,C,D,參加第二次會(huì )議的是比C的名次高,每個(gè)人都至少勝了一E,B,F,D,參加第三次會(huì )議的是A,盤(pán)。試求每人的得分。
E,B,G。已知H三次會(huì )都沒(méi)參加,請 分析與解:因為乒乓球比賽沒(méi)有問(wèn)每個(gè)班各是哪兩位班長(cháng)?平局,所以求勝的盤(pán)數與得分是一回 3.甲、乙、丙、丁四個(gè)學(xué)生坐在事,勝的盤(pán)數乘以2就是得分。五人同一排的相鄰座位上,座號是1號至4進(jìn)行循環(huán)賽,共需賽10盤(pán),總得分是號。一個(gè)專(zhuān)說(shuō)謊話(huà)的人說(shuō):“乙坐在2×10= 20(分)。
丙的旁邊,甲坐在乙和丙的中間,乙 因為每人都賽4盤(pán),所以第一名的座位不是3號?!眴?wèn):坐在2號座最多勝4盤(pán),但因為A,B并列第一,位上的是誰(shuí)?
A,B不可能都勝4盤(pán),所以A,B最多 4.李大娘問(wèn)三位青年人的年齡。 各勝3盤(pán)。如果A,B沒(méi)有各勝3盤(pán), 小張說(shuō):“我22歲。比小吳小2而是各勝2盤(pán),那么剩下的10-2×2= 6歲。比小徐大1歲?!?/span>
(盤(pán))的勝利者只會(huì )是C,D,E,根據
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小吳說(shuō):“我不是年齡最小的。求物品數比抽屜數或抽屜數的倍數小徐和我差3歲。小徐25歲?!?多,至于多多少,這倒無(wú)妨。 小徐說(shuō):“我比小張年齡小。小 (2)“任意放”的意思是不限制張23歲。小吳比小張大3歲?!?把物品放進(jìn)抽屜里的方法,不規定每 這三位青年人愛(ài)開(kāi)玩笑,每人講個(gè)抽屜中都要放物品,即有些抽屜可的三句話(huà)中,都有一句是錯的。李大以是空的,也不限制每個(gè)抽屜放物品娘難辯真真假假,請你幫助李大娘弄的個(gè)數。
清這三人的年齡。
(3)抽屜原理只能用來(lái)解決存在 5. A,B,C三支足球隊舉行循環(huán)性問(wèn)題,“至少有一個(gè)”的意思就是比賽(每隊之間賽一場(chǎng)),下面是記存在,滿(mǎn)足要求的抽屜可能有多個(gè),有詳細比賽情況的表。但后來(lái)發(fā)現表但這里只需保證存在一個(gè)達到要求的中有四個(gè)數是錯誤的。請按規定重制抽屜就夠了。
一張正確的表格。(勝一場(chǎng)記2分, (4)將a件物品放入n個(gè)抽屜中,負一場(chǎng)記0分,平一場(chǎng)雙方各記1分。)
如果a÷n=m??b,其中b是自然數, 那么由抽屜原理2就可得到,至少有
一個(gè)抽屜中的物品數不少于(m 1)件。 例1 五年級有47名學(xué)生參加一次數學(xué)競賽,成績(jì)都是整數,滿(mǎn)分是100分。已知3名學(xué)生的成績(jì)在60分以下,其余學(xué)生的成績(jì)均在75~95分
6.某次數學(xué)測驗,共有六道試題,之間。問(wèn):至少有幾名學(xué)生的成績(jì)相均是是非題。正確的畫(huà)“√”,錯誤同?
的畫(huà)“×”。每題答對得2分,不答 分析與解:關(guān)鍵是構造合適的抽得1分,答錯得0分。甲、乙、丙、屜。既然是問(wèn)“至少有幾名學(xué)生的成丁的答案及前三人的得分如下表,求績(jì)相同”,說(shuō)明應以成績(jì)?yōu)槌閷?,學(xué)丁得了多少分。
生為物品。除3名成績(jì)在60分以下的 學(xué)生外,其余成績(jì)均在75~95分之間,75~95共有21個(gè)不同分數,將這21個(gè)分數作為21個(gè)抽屜,把47-3=44(個(gè))學(xué)生作為物品。 44÷21= 2??2,
根據抽屜原理2,至少有1個(gè)抽屜至少有3件物品,即這47名學(xué)生中至
第29講 抽屜原理(一)
少有3名學(xué)生的成績(jì)是相同的。 我們在四年級已經(jīng)學(xué)過(guò)抽屜原 例2 夏令營(yíng)組織2000名營(yíng)員活理,并能夠解答一些簡(jiǎn)單的 抽屜原理動(dòng),其中有爬山、參觀(guān)博物館和到海問(wèn)題。這兩講先復習一下抽屜原理的灘游玩三個(gè)項目。規定每人必須參加概念,然后結合一些較復雜的抽屜原一項或兩項活動(dòng)。那么至少有幾名營(yíng)理問(wèn)題,討論如何構造抽屜。員參加的活動(dòng)項目完全相同? 抽屜原理1將多于n件物品任意 分析與解:本題的抽屜不是那么放到n個(gè)抽屜中,那么至少有一個(gè)抽明顯,因為問(wèn)的是“至少有幾名營(yíng)員屜中的物品不少于2件。
參加的活動(dòng)項目完全相同”,所以應 抽屜原理2將多于m×n件物品任該把活動(dòng)項目當成抽屜,營(yíng)員當成物意放到到n個(gè)抽屜中,那么至少有一品。營(yíng)員數已經(jīng)有了,現在的問(wèn)題是個(gè)抽屜中的物品不少于(m 1)件。應當搞清有多少個(gè)抽屜。
理解抽屜原理要注意幾點(diǎn):(1)抽 因為“每人必須參加一項或兩項屜原理是討論物品與抽屜的關(guān)系,要
活動(dòng)”,共有3項活動(dòng),所以只參加一項活動(dòng)的有3種情況,參加兩項活
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動(dòng)的有爬山與參觀(guān)、爬山與海灘游玩、參觀(guān)與海灘游玩3種情況,所以共有3 3=6(個(gè))抽屜。 2000÷6=333??2,
根據抽屜原理2,至少有一個(gè)抽屜中有333 1=334(件)物品,即至少有334名營(yíng)員參加的活動(dòng)項目是相同的。 例3把125本書(shū)分給五(2)班學(xué)生,如果其中至少有1人分到至少4本書(shū),那么,這個(gè)班最多有多少人? 分析與解:這道題一下子不容易理解,我們將它變變形式。因為是把書(shū)分給學(xué)生,所以學(xué)生是抽屜,書(shū)是物品。本題可以變?yōu)椋?span lang="EN-US">125件物品放入若干個(gè)抽屜,無(wú)論怎樣放,至少有一個(gè)抽屜中放有4件物品,求最多有幾個(gè)抽屜。這個(gè)問(wèn)題的條件與結論與抽屜原理2正好相反,所以反著(zhù)用抽屜原理2即可。由 1255÷(4-1)=41??2知,125件物品放入41個(gè)抽屜,至少有一個(gè)抽屜有不少于4件物品。也就是說(shuō)這個(gè)班最多有41人。 同學(xué)們想一想,如果有42個(gè)人,還能保證至少有一人分到至少4本書(shū)嗎?
例4五(1)班張老師在一次數學(xué)課上出了兩道題,規定每道題做對得2分,沒(méi)做得1分,做錯得0分。張老師說(shuō):可以肯定全班同學(xué)中至少有6名學(xué)生各題的得分都相同。那么,這個(gè)班最少有多少人?
分析與解:由“至少有6名學(xué)生各題的得分都相同”看出,應該以各題得分情況為抽屜,學(xué)生為物品。 如果用(a,b)表示各題的得分情況,其中a,b分別表示第一、二題的得分,那么有
(2,2),(2,1),(2,0),(1,2),(1,1),
(1,0),(0,2),(0,1),(0,0)
9種情況,即有9個(gè)抽屜。 本題變?yōu)椋阂阎?span lang="EN-US">9個(gè)抽屜中至少有一個(gè)抽屜至少有6件物品,求至少有多少件物品。反著(zhù)用抽屜原理2,得到至少有9×(6-1) 1=46(人)。 例3與例4盡管都是求學(xué)生人數,但因為問(wèn)題不同,所以構造的抽屜也
不同,例3中將學(xué)生作為抽屜,例4中則將學(xué)生作為物品??梢?jiàn)利用抽屜原理解題,應根據問(wèn)題靈活構造抽屜。一般地,當問(wèn)“最少有多少××”時(shí),應將××作為物品,如例1,2,4;當問(wèn)“最多有多少××時(shí),應將××作為抽屜,如例3。
例5任意將若干個(gè)小朋友分為五組。證明:一定有這樣的兩組,兩組中的男孩總數與女孩總數都是偶數。 分析與解:因為一組中的男孩人數與女孩人數的奇偶性只有下面四種情況:
(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶)。
將這四種情況作為4個(gè)抽屜,五組作為5件物品,由抽屜原理1知,至少有一個(gè)抽屜中有兩件物品。即這五組中至少有兩組的情況相同,將這兩組人數相加,男孩人數與女孩人數都是偶數。 練習29
1.某單位購進(jìn)92箱桔子,每箱至少110個(gè),至多138個(gè),現將桔子數相同的作為一組,箱子數最多的一組至少有幾箱?
2.幼兒園小朋友分200塊餅干,無(wú)論怎樣分都有人至少分到8塊餅干,這群小朋友至多有多少名?
3.有若干堆分幣,每堆分幣中沒(méi)有幣值相同的分幣。任意挑選多少堆分幣,才能保證一定有兩堆分幣的組成是相同的?
4.圖書(shū)館有甲、乙、丙、丁四類(lèi)圖書(shū),規定每個(gè)同學(xué)最多可以借兩本不同類(lèi)的圖書(shū),至少有多少個(gè)同學(xué)借書(shū),才能保證有兩個(gè)人所借的圖書(shū)類(lèi)別相同?
5.我國人口已超過(guò)12億,如果人均壽命不超過(guò)75歲,那么我國至少有兩個(gè)人出生的時(shí)間相差不會(huì )超過(guò)2秒鐘。這個(gè)結論是否正確?
6.紅光小學(xué)五(2)班選兩名班長(cháng)。投票時(shí),每個(gè)同學(xué)只能從4名候選人中挑選2名。這個(gè)班至少應有多少個(gè)同學(xué),才能保證有8個(gè)或8個(gè)以上的同學(xué)投了相同的2名候選人的票?
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7.把135塊餅干分給16個(gè)小朋友,若每個(gè)小朋友至少要分到一塊餅干,那么不管怎樣分,一定會(huì )有兩個(gè)小朋友得到的餅干數目相同。為什么?
第30講 抽屜原理(二)
例1把一個(gè)長(cháng)方形畫(huà)成3行9列共27個(gè)小方格,然后用紅、藍鉛筆任意將每個(gè)小方格涂上紅色或藍色。是否一定有兩列小方格涂色的方式相同?
分析與解:將9列小方格看成9件物品,每列小方格不同的涂色方式看成不同的抽屜。如果涂色方式少于9種,那么就可以得到肯定的答案。涂色方式共有下面8種:
9件物品放入8個(gè)抽屜,必有一個(gè)抽屜的物品數不少于2件,即一定有兩列小方格涂色的方式相同。 例2在任意的四個(gè)自然數中,是否總能找到兩個(gè)數,它們的差是3的倍數?
分析與解:這道題可以將4個(gè)自然數看成4件物品,可是卻沒(méi)有明顯的抽屜,這就需要根據題目構造合適的抽屜。
因為題目要求兩個(gè)數的差是3的倍數,當兩個(gè)數除以3的余數相同時(shí),這兩個(gè)數的差一定是3的倍數,所以將自然數按除以3的余數分類(lèi),可以分為整除、余1、余2三類(lèi),將這三類(lèi)看成3個(gè)抽屜。4件物品放入3個(gè)抽屜,必有一個(gè)抽屜中至少有2件物品,即4個(gè)自然數中至少有2個(gè)數除以3的余數相同,它們的差是3的倍數。 所以,任意的四個(gè)自然數中,總能找到兩個(gè)數,它們的差是3的倍數。 例3 從1,3,5,7,?,47,49這25個(gè)奇數中至少任意取出多少個(gè)數,才能保證有兩個(gè)數的和是52。 分析與解:首先要根據題意構造合適的抽屜。在這25個(gè)奇數中,兩兩之和是52的有12種搭配: - 38 -
{3,49},{5,47},{7,45},{9,43},
{11,41},{13,39},{15,37},{17,35},
{19,33},{21,31},{23,29},{25,27}。
將這12種搭配看成12個(gè)抽屜,每個(gè)抽屜中有兩個(gè)數,還剩下一個(gè)數1,單獨作為一個(gè)抽屜。這樣就把25個(gè)奇數分別放在13個(gè)抽屜中了。因為一共有13個(gè)抽屜,所以任意取出14個(gè)數,無(wú)論怎樣取,至少有一個(gè)抽屜被取出2個(gè)數,這兩個(gè)數的和是52。所以本題的答案是取出14個(gè)數。 例4在下圖所示的8行8列的方格表中,每個(gè)空格分別填上1,2,3這三個(gè)數字中的任一個(gè),使得每行、每列及兩條對角線(xiàn)上的各個(gè)數字的和互不相等,能不能做到?
分析與解:在8行8列的方格表中,8行有8個(gè)和,8列也有8個(gè)和,2條對角線(xiàn)有2個(gè)和,所以一共有8 8 2=18(個(gè))和。因為題目問(wèn)的是,這18個(gè)和能否互不相等,所以這18個(gè)和是物品,而和的不同數值是抽屜。 按題目要求,每個(gè)和都是由1,2,3三個(gè)數中任意選8個(gè)相加而得到的。這些和中最小的是8個(gè)都是1的數相加,和是8;最大的是8個(gè)都是3的數相加,和是24。在8至24之間,不同的和只有24-81=17(個(gè))。將這17個(gè)不同的和的數值作為抽屜,把各行、列、對角線(xiàn)的18個(gè)和作為物品。把18件物品放入17個(gè)抽屜,至少有一個(gè)抽屜中的物品數不少于2件。也就是說(shuō),這18個(gè)和不可能互不相等。 例5用1,2,3,4這4個(gè)數字任意寫(xiě)出一個(gè)10000位數,從這個(gè)10000位數中任意截取相鄰的4個(gè)數字,可以組成許許多多的四位數。這些四位數中至少有多少個(gè)是相同的? 分析與解:猛一看,誰(shuí)是物品,誰(shuí)是抽屜,都不清楚。因為問(wèn)題是求相鄰的4個(gè)數字組成的四位數有多少
個(gè)是相同的,所以物品應是截取出的所有四位數,而將不同的四位數作為抽屜。
在10000位數中,共能截取出相鄰的四位數10000-3=9997(個(gè)), 即物品數是9997個(gè)。
用1,2,3,4這四種數字可以組成的不同四位數,根據乘法原理有4×4×4×4=256(種), 這就是說(shuō)有256個(gè)抽屜。 9997÷256=39??13, 所以這些四位數中,至少有40個(gè)是相同的。 練習30
1.紅光小學(xué)每周星期一、三、五、六各舉辦一種課外活動(dòng),問(wèn):至少要有多少學(xué)生報名參加,才能保證其中至少有3位學(xué)生所參加的課外活動(dòng)完全一樣?
2.任意取多少個(gè)自然數,才能保證至少有兩個(gè)數的差是7的倍數? 3.在前10個(gè)自然數中,至少取多少個(gè)數,才能保證其中有兩個(gè)數的和是10?
4.右圖是一個(gè)5行5列的方格表,能否在每個(gè)方格中分別填上1,2,3中的一個(gè)數,使得每行、每列及兩條對角線(xiàn)上的五個(gè)方格中的數字之和互不相同?
5.要把85個(gè)球放入若干個(gè)盒子中,每個(gè)盒子中最多放7個(gè)。問(wèn):至少有幾個(gè)盒子中放球的數目相同? 6.至少取出多少個(gè)真分數,才可
以保證其中必有兩個(gè)真分數之差小于
答案與提示: 練習1
1.6281。解:621819÷(100-1)= 6281。
2.(1)由百位加法知,A=B 1;再由十位加法A C=B 10,推知C=9,進(jìn)而得到A=5,B=4(見(jiàn)左下式)。
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3.(1)先將豎式化為整數除法豎
式如左下式:
(2)由千位加法知B=A-1,再由個(gè)位減法知C=9。因為十位減法向百位借1,百位減法向千位借1,所以百位減法是(10B-1)-A=A,
化簡(jiǎn)為9 B=2A,將B=A-1代入, 易知f=2,g=0;由g=0知b,d得A=8, B=7( 見(jiàn)右上式)。中有一個(gè)是5,另一個(gè)是偶數而f= 2, 3.1÷(2÷3÷4÷5÷6÷7÷8÷所以b= 5,進(jìn)而推知d= 6;再由d= 6,9)=90720。
f= 2知a= 2或7,而e=3或4,所以 4.1÷(2÷3)÷4÷(5÷6÷7÷a=7;最后求出c=5。見(jiàn)上頁(yè)右下式。 8)÷9=2.8。
(2)先將除法豎式化為整數除法豎式如左下式:
5. 46×79= 23×158= 3634。 由豎式特點(diǎn)知b=c=0;因為除數與d 提示:3634=2×23×79。 的乘積是1000的倍數,d與e都不為 6.391344。提示:仿照例3。 0,所以d與除數中必分別含有因子2
3
7.774888。
和52,故d=8,除數是125的奇數倍, 提示:仿例4,商的后3位是336,因此e=5;又f≠0,e= 5,所以f=g=5;商的第一位是8或9。由g=5,d=8得到除數為5000÷8=625,練習2
再由625×a是三位數知a=1,所以被 1.(1)4285;(2)461538。
除數為625×1008=630000,所求豎式見(jiàn)右上式。 練習3
7×(1000A B)= 6×(1000B+A), 1.2。2.4。 化簡(jiǎn)后得538A=461B,由于538 3.0。
與461互質(zhì),且A,B均為三位數,所以A=461,B= 538。所求六位數是
461538。
2.(1)124×81=10044;(2)117684÷12= 9807。
提示:(1)設被乘數為a,由8a
≤999,81a≥10000,推知
提示:(2)x◇(4◇1)= 7, x◇(4×3-1×2)= 7, 所以a=124。
x◇10=7, (2)根據豎式特點(diǎn)知,商是9807。 3x-10×2=7,設除數是a,根據豎式特點(diǎn)由8a<100, x=9。 9a≥100,推知
所以a=12。
(2)相當于由1×2×3× ?×x=40320,求x。 40320÷2=20160, 20160÷3= 6720, 6720÷4=1680, 1680÷5=336, ?? 8÷8=1,
即1/40320=1×1/2×1/3×1/4×1/5×1/6×1/7×1/8。所以x=8。 7.4。
解:x☆(8☆5)= x☆(8×5÷4)= x☆10= x×10÷4,由x×10÷4=10,求得x=4。 8.0。
解: (4△3)△(2△6) = (4×3-3×3)△(4×2-6/2) = 3△5=3×5-3×5=0。 9.14。 提示:新運算“
”是:從第
一個(gè)數字起,求越來(lái)越大的連續幾個(gè)自然數的乘積,因數個(gè)數是第二個(gè)數字。(4
4)÷(3
3)= (4
×5×6×7)÷(3×4×5)=14。 練習4
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7.(1)10;(2)4。
解:(1)f(g(6))- g(f(3)) =f(6÷2 1)- g(3×3-1)= f( 4)- g(8)
= (4×4-1)-(8÷2 1)= 10;。
(2)由f(g(x))= 8=3×3-1,推知g(x)= 3;再由x÷2 1=3,得x=4。
練習5
1.是。提示:7018和1392分別是4205與2813的和與差。 2.14。
提示:已知這兩個(gè)數的積可以整除4875,說(shuō)明這兩個(gè)數都是4875的因
數。4875= 3×5×5×5×13,用這些因子湊成兩個(gè)數,使它們的和是64,
2.7。
顯然這兩個(gè)數是3×13=39和5× 解:原式=(0.5×3 0.8×2.5)5=25。它們的差是39-25=14?!?span lang="EN-US">(0.7×3-0.64×2.5)=7。
3.19。提示:先后填入的三個(gè)數 3.33。
依次是7,8,4。 提示:從已知的四式發(fā)現,第一 4.123654和321654。
個(gè)數的4倍加上第二個(gè)數等于結果, 提示:由題意知,b,d,f是偶數,所
e= 5,所以a,c只能是1和3
。
提示:由 2⊙3= (A×2-3)÷
4=0.75,推知A=3。定義的運算是: m6,進(jìn)而知f=4,所求數為123654和⊙n=(3m-n)÷4。
321654。 (5⊙7)×(2⊙2)÷(3⊙2) 5.55人。
=[(3×5-7)÷4]×[(3×2- 2) 提示:總分等于平均分乘以學(xué)生÷4]÷[(3×3-2)÷4] 人數,因為平均分90=9×10
,所以總
=2×1÷7/4=8/7。
5.
(人)。 6.不能。
提示:假設能。因為前兩個(gè)數的
6.(1)2,3,1;(2)7或14。 和能被3整除,第2、第3個(gè)數的和也 提示:(1)(59)19=
能被3整除,所以第1、第3兩個(gè)數除419=3,5
(19
5)= 5
4=
以3的余數相同。類(lèi)似可知,排在第1,1。
3,5,7,9位的數除以3的余數都相 (2)當x<11時(shí),x是7;當x同。在1~9中,除以3的余數相同的
>11時(shí),x是14。
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