數(shù)學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(小學(xué)五年級)目30講全
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
第1講數(shù)字迷(一)
第2講 數(shù)字謎(二)
第3講 定義新運(yùn)算(一)
第4講 定義新運(yùn)算(二)
第5講 數(shù)的整除性(一)
第6講 數(shù)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(shù)與合數(shù)
第11講 分解質(zhì)因數(shù)
第12講 最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(一)
第13講最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(二)
第14講 余數(shù)問題
第15講 孫子問題與逐步約束法
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(bǔ)法求面積
第23講 列方程解應(yīng)用題
第24講 行程問題(一)
第25講 行程問題(二)
第26講 行程問題(三)
第27講 邏輯問題(一)
第28講 邏輯問題(二)
第29講 抽屜原理(一)
第30講 抽屜原理(二)
第1講 數(shù)字謎(一)
數(shù)字謎的內(nèi)容在三年級和四年級都講過,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(shù)字謎涉及的知識多,思考性強(qiáng),所以很能鍛煉我們的思維。 這兩講除了復(fù)習(xí)鞏固學(xué)過的知識外,還要講述數(shù)字謎的代數(shù)解法及小數(shù)的除法豎式問題。
例1 把 ,-,×,÷四個運(yùn)算符號,分別填入下面等式的○內(nèi),使等
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級) 式成立(每個運(yùn)算符號只準(zhǔn)使用一次):(5○13○7)○(17○9)=12。 分析與解:因?yàn)檫\(yùn)算結(jié)果是整數(shù),在四則運(yùn)算中只有除法運(yùn)算可能出現(xiàn)分?jǐn)?shù),所以應(yīng)首先確定“÷”的位置。 當(dāng)“÷”在第一個○內(nèi)時,因?yàn)槌龜?shù)是13,要想得到整數(shù),只有第二個括號內(nèi)是13的倍數(shù),此時只有下面一種填法,不合題意。 (5÷13-7)×(17 9)。 當(dāng)“÷”在第二或第四個○內(nèi)時,運(yùn)算結(jié)果不可能是整數(shù)。
當(dāng)“÷”在第三個○內(nèi)時,可得下面的填法:(5 13×7)÷(17-9)=12。
例2 將1~9這九個數(shù)字分別填入下式中的□中,使等式成立:□□□×□□=□□×□□=5568。 解:將5568質(zhì)因數(shù)分解為5568=26×3×29。由此容易知道,將 5568分解為兩個兩位數(shù)的乘積有兩種:58×96和64×87,分解為一個兩位數(shù)與一個三位數(shù)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后面添上一個三位數(shù),使得到的六位數(shù)能被573整除。 分析與解:先用443000除以573,通過所得的余數(shù),可以求出應(yīng)添的三位數(shù)。由
443000÷573=773??71 推知, 443000 (573-71)=443502一定能被573整除,所以應(yīng)添502。 例4 已知六位數(shù)33□□44是89的倍數(shù),求這個六位數(shù)。
分析與解:因?yàn)槲粗臄?shù)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(shù)的個位是4,推知商的個位是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,雖然89×96=8544,但不能認(rèn)為六位數(shù)中間的兩個□內(nèi)是85,因?yàn)檫€沒有考慮前面兩位數(shù)。
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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(shù)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(shù)字,相同的字母代表相同的數(shù)字,請你用適當(dāng)?shù)臄?shù)字代替字母,使加法豎式成立。
分析與解:先看豎式的個位。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,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、萬位的字母與加數(shù)的千位、萬位上的字母不同,說明百位、千位加法都要向上進(jìn)位。因?yàn)?span lang="EN-US">N=0,所以I≠0,推知I=1,O=9,說明百位加法向千位進(jìn)2。
再看豎式的百位加法。因?yàn)槭患臃ㄏ虬傥贿M(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,這時只剩下數(shù)字2,4,6沒有用過,而S只比F大1,S,F不可能是2,4,6中的數(shù),矛盾。
若T=8,則R只能取6或7。R=6時,X=3,這時只剩下2,4,7,同上理由,出現(xiàn)矛盾;R=7時,X=4,剩下數(shù)字2,3,6,可取F=2,S=3,Y=6。 所求豎式見上頁右式。
解這類題目,往往要找準(zhǔn)突破口,還要整體綜合研究,不能想一步填一個數(shù)。這個題目是美國數(shù)學(xué)月刊上刊登的趣題,豎式中從上到下的四個詞分別是 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,每個字母代表一個數(shù)字,不同的字母代表不同的數(shù)字。請你填上適當(dāng)?shù)臄?shù)字,使豎式成立。
分析與解:按減法豎式分析,看來比較難。同學(xué)們都知道,加、減法互為逆運(yùn)算,是否可以把減法變成加法來研究呢(見右上式)?不妨試試看。
因?yàn)榘傥患臃ㄖ荒芟蚯贿M(jìn)1,所以E=9,A=1,B=0。
如果個位加法不向上進(jìn)位,那么由十位加法1 F=10,得F=9,與E=9矛盾,所以個位加法向上進(jìn)1,由1 F 1=10,得到F=8,這時C=7。余下的數(shù)字有2,3,4,5,6,由個位加法知,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,如果做題時遇到麻煩,不妨根據(jù)數(shù)學(xué)的有關(guān)概念、法則、定律把原題加以變換,將不熟悉的問題變?yōu)槭煜さ膯栴}。另外,做題時要考慮解的情況,是否有多個解。 練習(xí)1
1.在一個四位數(shù)的末尾添零后,把所得的數(shù)減去原有的四位數(shù),差是621819,求原來的四位數(shù)。 2.在下列豎式中,不同的字母代表不同的數(shù)字,相同的字母代表相同的數(shù)字。請你用適當(dāng)?shù)臄?shù)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(jì)算結(jié)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8,請?jiān)凇鮾?nèi)填入適當(dāng)?shù)臄?shù)字,使除 4.在下面的算式中填上若干個法豎式成立。
( ),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(shù)391□□□是789的倍數(shù),求這個六位數(shù)。
7.已知六位數(shù)7□□888是83的 解:豎式中除數(shù)與8的積是三位倍數(shù),求這個六位數(shù)。
數(shù),而與商的百位和個位的積都是四 第2講 數(shù)字謎(二)
位
這一講主要講數(shù)字謎的代數(shù)解法
及小數(shù)的除法豎式問題。
例1 在下面的算式中,不同的字母代表不同的數(shù)字,相同的字母代表相
數(shù),所以x=112,被除數(shù)為989×
分析與解:這道題可以從個位開始,112=110768。右上式為所求豎式。比較等式兩邊的數(shù),逐個確定各個
代數(shù)解法雖然簡潔,但只適用于
一些特殊情況,大多數(shù)情況還要用傳統(tǒng)的方法。
例4 在□內(nèi)填入適當(dāng)數(shù)字,使下頁左上方的小數(shù)除法豎式成立。 分析與解:先將小數(shù)除法豎式化 為我們較熟悉的整數(shù)除法豎式(見下
(100000 x)×3=10x 1, 頁右上方豎式)。可以看出,除數(shù)與 300000 3x=10x 1, 商的后三位數(shù)的乘積是1000=23×53的 7x=299999, 倍數(shù),即除數(shù)和商的后三位數(shù)一個是 x=42857。23=8的倍數(shù),另一個是53=125的奇數(shù) 這種代數(shù)方法干凈利落,比用傳倍,因?yàn)槌龜?shù)是兩位數(shù),所以除數(shù)是8統(tǒng)方法解簡潔。我們再看幾個例子。的倍數(shù)。又由豎式特點(diǎn)知a=9,從而除 例2 在□內(nèi)填入適當(dāng)?shù)臄?shù)字,使數(shù)應(yīng)是
96
左下方的乘法豎式成立。
的兩位數(shù)的約數(shù),可能的取值有96,48,32,24和16。因?yàn)椋?span lang="EN-US">c=5,5與除數(shù)的乘積仍是兩位數(shù),所以除數(shù)
只能是16,進(jìn)而推知b=6。因?yàn)樯痰暮笕粩?shù)是125的奇數(shù)倍,只能是125,375,625和875之一,經(jīng)試驗(yàn)只能取375。至此,已求出除數(shù)為16,商為6.375,故被除數(shù)為6.375×16=102。右式即為所求豎式。
求解此類小數(shù)除法豎式題,應(yīng)先將其化為整數(shù)除法豎式,如果被除數(shù)的末尾出現(xiàn)n個0,則在除數(shù)和商中,一個含有因子2n(不含因子5),另一個含有因子5n(不含因子2),以此為突破口即可求解。
例5 一個五位數(shù)被一個一位數(shù)除得到下頁的豎式(1),這個五位數(shù)被另一個一位數(shù)除得到下頁的豎式(2),求這個五位數(shù)。
分析與解:由豎式(1)可以看出被除數(shù)為10**0(見豎式(1)'),豎式(1)的除數(shù)為3或9。在豎式(2)中,被除數(shù)的前兩位數(shù)10不能被整數(shù)整除,故除數(shù)不是2或5,而被除數(shù)的后兩位數(shù)*0能被除數(shù)整除,所以除數(shù)是4,6或8。
當(dāng)豎式(1)的除數(shù)為3時,由豎式(1)'知, a=1或2,所以被除數(shù)為100*0或101*0,再由豎式(2)中被除數(shù)的前三位數(shù)和后兩位數(shù)分別能被除數(shù)整除,可得豎式(2)的除數(shù)為4,被除數(shù)為10020;
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當(dāng)豎式(1)的除數(shù)為9時,由能被9整除的數(shù)的特征,被除數(shù)的百位與十位數(shù)字之和應(yīng)為8。因?yàn)樨Q式(2)的除數(shù)只能是4,6,8,由豎式(2)知被除數(shù)的百位數(shù)為偶數(shù),故被除數(shù)只有10080,10260,10440和10620四種可能,最后由豎式(2)中被除數(shù)的前三位數(shù)和后兩位數(shù)分別能被除數(shù)整除,且十位數(shù)不能被除數(shù)整除,可得豎式(2)的除數(shù)為8,被除數(shù)為10440。
所以這個五位數(shù)是10020或
10440。 練習(xí)2
1.下面各算式中,相同的字母代表相同的數(shù)字,不同的字母代表不同的
2.用代數(shù)方法求解下列豎式:
3.在□內(nèi)填入適當(dāng)?shù)臄?shù)字,使下列小數(shù)除法豎式成立:
第3講 定義新運(yùn)算(一) 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過加、減、乘、除
運(yùn)算,這些運(yùn)算,即四則運(yùn)算是數(shù)學(xué)中最基本的運(yùn)算,它們的意義、符號及運(yùn)算律已被同學(xué)們熟知。除此之外,還會有什么別的運(yùn)算嗎?這兩講我們就來研究這個問題。這些新的運(yùn)算及其符號,在中、小學(xué)課本中沒有統(tǒng)一的定義及運(yùn)算符號,但學(xué)習(xí)討論這些
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新運(yùn)算,對于開拓思路及今后的學(xué)習(xí)都大有益處。
例1 對于任意數(shù)a,b,定義運(yùn)算“*”: a*b=a×b-a-b。 求12*4的值。
分析與解:根據(jù)題目定義的運(yùn)算要求,直接代入后用四則運(yùn)算即可。 12*4=12×4-12-4=48-12-4=32。
根據(jù)以上的規(guī)定,求10△6 的值。
3,x>=2,求x的值。
分析與解:按照定義的運(yùn)算, =2,
x=6。
由上面三例看出,定義新運(yùn)算通常是用某些特殊符號表示特定的運(yùn)算意義。新運(yùn)算使用的符號應(yīng)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(yùn)算的運(yùn)算意義部分,應(yīng)使用通常的四則運(yùn)算符
號。如例1中,a*b=a×b-a-b,新運(yùn)算符號使用“*”,而等號右邊新運(yùn)算的意義則用四則運(yùn)算來表示。
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分析與解:按新運(yùn)算的定義,符 分析與解:1!=1, 號“⊙”表示求兩個數(shù)的平均數(shù)。
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(yùn)算中的意義相同,即先進(jìn) ??
行小括號中的運(yùn)算,再進(jìn)行小括號外 由此可推知,從5!開始,以后6!,面的運(yùn)算。
7!,8!,?,100!的末位數(shù)字都是
0。
所以,要求1! 2! 3! ? 100!的個位數(shù)字,只要把1!至4!的個位數(shù)字相加便可求得:1 26 4=13。所
求的個位數(shù)字是3。
例7 如果m,n表示兩個數(shù),那么
規(guī)定:m¤n=4n-(m n)÷2。 求3¤(4¤6)¤12的值。
按通常的規(guī)則從左至右進(jìn)行運(yùn)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(xí)3
1.對于任意的兩個數(shù)a和b,規(guī)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(shù)再
乘以b,求134的值。
3.已知a
b表示(a-b)÷(a b),
分析與解:從已知的三式來看,試計(jì)算:(5
3)
(10
6)。
運(yùn)算“
”表示幾個數(shù)相加,每個加
4.規(guī)定a◎b表示a與b的積與a除以
數(shù)各數(shù)位上的數(shù)都是符號前面的那個b所得的商的和,求8◎2的值。 數(shù),而符號后面的數(shù)是幾,就表示幾 5.假定m◇n表示m的3倍減去n個數(shù)之和,其中第1個數(shù)是1位數(shù),的2倍,即 m◇n=3m-2n。
第2個數(shù)是2位數(shù),第3個數(shù)是3位
數(shù)??按此規(guī)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,有時新運(yùn)算的規(guī)定不是很明顯,需要先找規(guī)律,然后才能
進(jìn)行運(yùn)算。
例6 對于任意自然數(shù),定義:n!
=1×2×? ×n。
例如 4!=1×2×3×4。那么1!
2! 3! ? 100!的個位數(shù)字是幾?
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7.對于任意的兩個數(shù)P, Q,規(guī)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(jì)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(yùn)算(二)
例1 已知a※b=(a b)-(a-b),求9※2的值。
分析與解:這是一道很簡單的題,把a=9,b=2代入新運(yùn)算式,即可算出結(jié)果。但是,根據(jù)四則運(yùn)算的法則,我們可以先把新運(yùn)算“※”化簡,再求結(jié)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(yùn)算是用四則混合運(yùn)算表示,那么在符合四則混合運(yùn)算的性質(zhì)、法則的前提下,不妨先化簡表示式。這樣,可以既減少運(yùn)算量,又提高運(yùn)算的準(zhǔn)確度。 例2 定義運(yùn)算:a⊙b=3a 5ab kb, 其中a,b為任意兩個數(shù),k為常數(shù)。比如:2⊙7=3×2 5×2×7 7k。 (1)已知5⊙2=73。問:8⊙5與5⊙8的值相等嗎?
(2)當(dāng)k取什么值時,對于任何不同的數(shù)a,b,都有a⊙b=b⊙a, 即新運(yùn)算“⊙”符合交換律? 分析與解:(1)首先應(yīng)當(dāng)確定新運(yùn)算中的常數(shù)k。因?yàn)?span lang="EN-US">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(yùn)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?yàn)?span lang="EN-US">244≠247,所以8⊙5≠5⊙8。
(2)要使a⊙b=b⊙a,由新運(yùn)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。
對于兩個任意數(shù)a,b,要使上式成立,必有3-k=0,即k=3。 當(dāng)新運(yùn)算是a⊙b=3a5ab 3b時,具有交換律,即 a⊙b=b⊙a。 例3 對兩個自然數(shù)a和b,它們的最小公倍數(shù)與最大公約數(shù)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(shù)是70,最大公約數(shù)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?yàn)槎x的新運(yùn)算“☆”沒有四則運(yùn)算表達(dá)式,所以不能直接把數(shù)代入表達(dá)式求x,只能用推理的方法。
因?yàn)?span lang="EN-US">6☆x=[6,x]-(6,x)=27,而6與x的最大公約數(shù)(6,x)只能是1,2,3,6。所以6與x的最小公倍數(shù)[6,x]只能是28, 29, 30, 33。這四個數(shù)中只有 30是 6的倍數(shù),所以 6與x的最小公倍數(shù)和最大公約數(shù)分別是30和3。因?yàn)?span lang="EN-US">a×b=[a,b]×(a,b),
所以6×x=30×3,由此求得x=15。轉(zhuǎn)90°,b表示順時針旋轉(zhuǎn)180°,c表示逆時針旋轉(zhuǎn)90°,d表示不轉(zhuǎn)。定義運(yùn)算“◎”表示“接著做”。求:a◎b;b◎c;c◎a。
分析與解: a◎b表示先順時針轉(zhuǎn)90°,再順時針轉(zhuǎn)180°,等于順時針轉(zhuǎn)270°,也等于逆時針轉(zhuǎn)90°,所以a◎b=c。
b◎c表示先順時針轉(zhuǎn)180°,再逆時針轉(zhuǎn)90°,等于順時針轉(zhuǎn)90°,所以b◎c=a。
c◎a表示先逆時針轉(zhuǎn)90°,再順時針轉(zhuǎn)90°,等于沒轉(zhuǎn)動,所以c◎a=d。
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對于a,b,c,d四種運(yùn)動,可以做一個關(guān)于“◎”的運(yùn)算表(見下表)。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(jié)果。因?yàn)檫\(yùn)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(jié)果。
例5 對任意的數(shù)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(xí)4
2.定義兩種運(yùn)算“※”和“△”如下: a※b表示a,b兩數(shù)中較小的數(shù)的3倍,
a△b表示a,b兩數(shù)中較大的數(shù)的2.5倍。
比如:4※5=4×3=12,4△5=5×2.5=12.5。
計(jì)算:[(0.6※0.5) (0.3△0.8)]÷[(1.2※0.7)-(0.64△0.2)]。
- 5 -
4.設(shè)m,n是任意的自然數(shù),A是常數(shù),定義運(yùn)算m⊙n=(A×m-n)÷4, 并且2⊙3=0.75。試確定常數(shù)A,并計(jì)算:(5⊙7)×(2⊙2)÷(3⊙2)。
5.用a,b,c表示一個等邊三角形圍繞它的中心在同一平面內(nèi)所作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動:
a表示順時針旋轉(zhuǎn)240°, b表示順時針旋轉(zhuǎn)120°, c表示不旋轉(zhuǎn)。
運(yùn)算“∨”表示“接著做”。試以a,b,c為運(yùn)算對象做運(yùn)算表。 6.對任意兩個不同的自然數(shù)a和b,較大的數(shù)除以較小的數(shù),余數(shù)記為ab。比如73=1,5
29=4,
4
20=0。
(1)計(jì)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(shù)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(shù)的整除性(一)
三、四年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了能被2,3,5和4,8,9,6以及11整除的數(shù)的特征,也學(xué)習(xí)了一些整除的性質(zhì)。這兩講我們系統(tǒng)地復(fù)習(xí)一下數(shù)的整除性質(zhì),并利用這些性質(zhì)解答一些問題。 數(shù)的整除性質(zhì)主要有: (1)如果甲數(shù)能被乙數(shù)整除,乙數(shù)能被丙數(shù)整除,那么甲數(shù)能被丙數(shù)整除。
(2)如果兩個數(shù)都能被一個自然數(shù)整除,那么這兩個數(shù)的和與差都能被這個自然數(shù)整除。
(3)如果一個數(shù)能分別被幾個兩兩互質(zhì)的自然數(shù)整除,那么這個數(shù)能
被這幾個兩兩互質(zhì)的自然數(shù)的乘積整除。
(4)如果一個質(zhì)數(shù)能整除兩個自然數(shù)的乘積,那么這個質(zhì)數(shù)至少能整除這兩個自然數(shù)中的一個。 (5)幾個數(shù)相乘,如果其中一個因數(shù)能被某數(shù)整除,那么乘積也能被這個數(shù)整除。
靈活運(yùn)用以上整除性質(zhì),能解決許多有關(guān)整除的問題。
例1 在□里填上適當(dāng)?shù)臄?shù)字,使得七位數(shù)□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(shù)的特征,很難推斷出這個七位數(shù)。因?yàn)?span lang="EN-US">9,25,8兩兩互質(zhì),由整除的性質(zhì)(3)知,七位數(shù)能被 9×25×8=1800整除,所以七位數(shù)的個位,十位都是0;再由能被9整除的數(shù)的特征,推知首位數(shù)應(yīng)填4。這個七位數(shù)是4735800。
例2 由2000個1組成的數(shù)111?11能否被41和271這兩個質(zhì)數(shù)整除? 分析與解:因?yàn)?span lang="EN-US">41×271=11111,所以由每5個1組成的數(shù)11111能被41和271整除。按“11111”把2000個1每五位分成一節(jié), 2000÷5=400,就有400節(jié),
因?yàn)?span lang="EN-US">2000個1組成的數(shù)11?11能被11111整除,而11111能被41和271整除,所以根據(jù)整除的性質(zhì)(1)可知,由2000個1組成的數(shù)111?11能被41和271整除。
例3 現(xiàn)有四個數(shù):76550,76551,76552,76554。能不能從中找出兩個數(shù),使它們的乘積能被12整除? 分析與解:根據(jù)有關(guān)整除的性質(zhì),先把12分成兩數(shù)之積:12=12×1=6×2=3×4。
要從已知的四個數(shù)中找出兩個,使其積能被12整除,有以下三種情況: (1)找出一個數(shù)能被12整除,這個數(shù)與其它三個數(shù)中的任何一個的乘積都能被12整除;
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(2)找出一個數(shù)能被6整除,另一個數(shù)能被2整除,那么它們的積就能被12整除;
(3)找出一個數(shù)能被4整除,另一個數(shù)能被3整除,那么它們的積能被12整除。
容易判斷,這四個數(shù)都不能被12整除,所以第(1)種情況不存在。 對于第(2)種情況,四個數(shù)中能被6整除的只有76554,而76550,76552是偶數(shù),所以可以選76554和76550,76554和76552。
對于第(3)種情況,四個數(shù)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,可知兩個數(shù)的乘積能被12整除的有以下三組數(shù):76550和76554, 76552和76554, 76551和 76552。
例4 在所有五位數(shù)中,各位數(shù)字之和等于43且能夠被11整除的數(shù)有哪些?
分析與解:從題設(shè)的條件分析,對所求五位數(shù)有兩個要求:
①各數(shù)位上的數(shù)字之和等于43; ②能被11整除。
因?yàn)槟鼙?span lang="EN-US">11整除的五位數(shù)很多,而各數(shù)位上的數(shù)字之和等于43的五位數(shù)較少,所以應(yīng)選擇①為突破口。有兩種情況:
(1)五位數(shù)由一個7和四個9組成; (2)五位數(shù)由兩個8和三個9組成。 上面兩種情況中的五位數(shù)能不能被11整除?9,8,7如何擺放呢?根據(jù)被11整除的數(shù)的特征,如果奇數(shù)位數(shù)字之和是27,偶數(shù)位數(shù)字之和是16,那么差是11,就能被11整除。滿足這些要求的五位數(shù)是: 97999,99979, 98989。
例5 能不能將從1到10的各數(shù)排成一行,使得任意相鄰的兩個數(shù)之和都能被3整除?
分析與解:10個數(shù)排成一行的方法很多,逐一試驗(yàn)顯然行不通。我們采用反證法。
假設(shè)題目的要求能實(shí)現(xiàn)。那么由題意,從前到后每兩個數(shù)一組共有5
- 6 -
組,每組的兩數(shù)之和都能被3整除,推知1~10的和也應(yīng)能被3整除。實(shí)際上,1~10的和等于55,不能被3整除。這個矛盾說明假設(shè)不成立,所以題目的要求不能實(shí)現(xiàn)。 練習(xí)5
1.已知4205和2813都是29的倍數(shù),1392和7018是不是29的倍數(shù)? 2.如果兩個數(shù)的和是64,這兩個數(shù)的積可以整除4875,那么這兩個數(shù)的差是多少?
3.173□是個四位數(shù)。數(shù)學(xué)老師說:“我在這個□中先后填入3個數(shù)字,所得到的 3個四位數(shù),依次可以被9,11,6整除。”問:數(shù)學(xué)老師先后填入的3
個數(shù)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(shù)排成一行,使得任意相鄰的兩個數(shù)之和都能被3整除?
第6講 數(shù)的整除性(二) 我們先看一個特殊的數(shù)——1001。因?yàn)?span lang="EN-US">1001=7×11×13,所以凡是1001的整數(shù)倍的數(shù)都能被7,11和13整除。
能被7,11和13整除的數(shù)的特征: 如果數(shù)A的末三位數(shù)字所表示的數(shù)與末三位數(shù)以前的數(shù)字所表示的數(shù)
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之差(大數(shù)減小數(shù))能被7或11或
13整除,那么數(shù)A能被7或11或13整除。否則,數(shù)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?yàn)?span lang="EN-US">371-306=65,65是13 因?yàn)樯鲜街械忍栕筮叺臄?shù)與等號的倍數(shù),不是7的倍數(shù),所以306371右邊第一個數(shù)都能被7整除,所以等能被13整除,不能被7整除。號右邊第二個數(shù)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(jù)能被7整除求□中的數(shù)。
的數(shù)的特征,□99-55=□44也應(yīng)能被 解:10□8-971=1008-971 □7整除。由□44能被7整除,易知□0=37 □0。
內(nèi)應(yīng)是6。
上式的個位數(shù)是7,若是13的倍 下面再告訴大家兩個判斷整除性數(shù),則必是13的9倍,由13×9-37=80,的小竅門。
推知□中的數(shù)是8。
判斷一個數(shù)能否被27或37整除的方法:
對于任何一個自然數(shù),從個位開始,每三位為一節(jié)將其分成若干節(jié),然后將每一節(jié)上的數(shù)連加,如果所得
的和能被27(或37)整除,那么這個數(shù)一定能被27(或37)整除;否則,2位數(shù)進(jìn)行改寫。根據(jù)十進(jìn)制數(shù)的意
這個數(shù)就不能被27(或37)整除。 義,有
例6 判斷下列各數(shù)能否被27或 37整除:
(1)2673135;(2)8990615496。
因?yàn)?span lang="EN-US">100010001各數(shù)位上數(shù)字之 解:(1)2673135=2,673,135,和是3,能夠被3整除,所以這個122 673135=810。
位數(shù)能被3整除。
因?yàn)?span lang="EN-US">810能被27整除,不能被37 根據(jù)能被7(或13)整除的數(shù)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(shù),可以再對2,要么都能被7(或13)整除,要么都109的各節(jié)求和,2 109=111。 不能被7(或13)整除。
因?yàn)?span lang="EN-US">111能被37整除,不能被27 因?yàn)?span lang="EN-US">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12位數(shù)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(jié)的數(shù)之和大于三位數(shù),則可以再連續(xù)對和的各節(jié)求和。
判斷一個數(shù)能否被個位是9的數(shù)
整除的方法:
為了敘述方便,將個位是9的數(shù)
分析與解:根據(jù)能被7整除的數(shù)記為 k9(= 10k 9),其中k為自然的特征,555555與999999都能被
7
數(shù)。
- 7 -
對于任意一個自然數(shù),去掉這個數(shù)的個位數(shù)后,再加上個位數(shù)的(k1)倍。連續(xù)進(jìn)行這一變換。如果最終所得的結(jié)果等于k9,那么這個數(shù)能被k9整除;否則,這個數(shù)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(shù)的位數(shù)就將減少一位。當(dāng)被判斷的數(shù)變換到小于除數(shù)時,即可停止變換,得出不能整除的結(jié)論。 練習(xí)6
1.下列各數(shù)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(shù)175□62是13的倍數(shù)。□中的數(shù)字是幾?
7.九位數(shù)8765□4321能被21整除,求中間□中的數(shù)。
8.在下列各數(shù)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(shù)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(shù)按照能不能被2整除,可以分為兩類:
(1)能被2整除的自然數(shù)叫偶數(shù),例如
0, 2,4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,?
(2)不能被2整除的自然數(shù)叫奇數(shù),例如
1,3,5,7,9,11,13,15,17,? 整數(shù)由小到大排列,奇、偶數(shù)是交替出現(xiàn)的。相鄰兩個整數(shù)大小相差1,所以肯定是一奇一偶。因?yàn)榕紨?shù)能被2整除,所以偶數(shù)可以表示為2n的形式,其中n為整數(shù);因?yàn)槠鏀?shù)不能被2整除,所以奇數(shù)可以表示為2n 1的形式,其中n為整數(shù)。
每一個整數(shù)不是奇數(shù)就是偶數(shù),這個屬性叫做這個數(shù)的奇偶性。奇偶數(shù)有如下一些重要性質(zhì):
(1)兩個奇偶性相同的數(shù)的和(或差)一定是偶數(shù);兩個奇偶性不同的數(shù)的和(或差)一定是奇數(shù)。反過來,兩個數(shù)的和(或差)是偶數(shù),這兩個數(shù)奇偶性相同;兩個數(shù)的和(或差)是奇數(shù),這兩個數(shù)肯定是一奇一偶。 (2)奇數(shù)個奇數(shù)的和(或差)是奇數(shù);偶數(shù)個奇數(shù)的和(或差)是偶數(shù)。任意多個偶數(shù)的和(或差)是偶數(shù)。 (3)兩個奇數(shù)的乘積是奇數(shù),一個奇數(shù)與一個偶數(shù)的乘積一定是偶數(shù)。 (4)若干個數(shù)相乘,如果其中有一個因數(shù)是偶數(shù),那么積必是偶數(shù);如果所有因數(shù)都是奇數(shù),那么積就是奇數(shù)。反過來,如果若干個數(shù)的積是偶數(shù),那么因數(shù)中至少有一個是偶數(shù);如果若干個數(shù)的積是奇數(shù),那么所有的因數(shù)都是奇數(shù)。
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(5)在能整除的情況下,偶數(shù)除以奇數(shù)得偶數(shù);偶數(shù)除以偶數(shù)可能得偶數(shù),也可能得奇數(shù)。奇數(shù)肯定不能被偶數(shù)整除。
(6)偶數(shù)的平方能被4整除;奇數(shù)的平方除以4的余數(shù)是1。
因?yàn)椋?span lang="EN-US">2n)2
=4n2=4×n2,所以(2n)2
能被4整除;
因?yàn)椋?span lang="EN-US">2n 1)2=4n2 4n 1=4×(n2 n)
1,所以(2n 1)2除以4余1。 (7)相鄰兩個自然數(shù)的乘積必是偶數(shù),其和必是奇數(shù)。
(8)如果一個整數(shù)有奇數(shù)個約數(shù)(包括1和這個數(shù)本身),那么這個數(shù)一定是平方數(shù);如果一個整數(shù)有偶數(shù)個約數(shù),那么這個數(shù)一定不是平方數(shù)。
整數(shù)的奇偶性能解決許多與奇偶性有關(guān)的問題。有些問題表面看來似乎與奇偶性一點(diǎn)關(guān)系也沒有,例如染色問題、覆蓋問題、棋類問題等,但只要想辦法編上號碼,成為整數(shù)問題,便可利用整數(shù)的奇偶性加以解決。 例1下式的和是奇數(shù)還是偶數(shù)? 1 2 3 4 ? 1997 1998。 分析與解:本題當(dāng)然可以先求出算式的和,再來判斷這個和的奇偶性。但如果能不計(jì)算,直接分析判斷出和的奇偶性,那么解法將更加簡潔。根據(jù)奇偶數(shù)的性質(zhì)(2),和的奇偶性只與加數(shù)中奇數(shù)的個數(shù)有關(guān),與加數(shù)中的偶數(shù)無關(guān)。1~1998中共有999個奇數(shù),999是奇數(shù),奇數(shù)個奇數(shù)之和是奇數(shù)。所以,本題要求的和是奇數(shù)。 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個數(shù)參加加、減運(yùn)算,其中有5個奇數(shù),4個偶數(shù)。5個奇數(shù)的和或差仍是奇數(shù),4個偶數(shù)的和或差仍是偶數(shù),因?yàn)椤捌鏀?shù) 偶數(shù)=奇數(shù)”,所以題目的要求做不到。
例3 任意給出一個五位數(shù),將組成這個五位數(shù)的5個數(shù)碼的順序任意改變,得到一個新的五位數(shù)。那么,這兩個五位數(shù)的和能不能等于99999?
- 8 -
分析與解:假設(shè)這兩個五位數(shù)的和等于99999,則有下式:
其中組成兩個加數(shù)的5個數(shù)碼完全相同。因?yàn)閮蓚€個位數(shù)相加,和不會大于 9 9=18,豎式中和的個位數(shù)是9,所以個位相加沒有向上進(jìn)位,即兩個個位數(shù)之和等于9。同理,十位、百位、千位、萬位數(shù)字的和也都等于9。所以組成兩個加數(shù)的10個數(shù)碼之和等于 9 9 9 9 9=45,是奇數(shù)。 另一方面,因?yàn)榻M成兩個加數(shù)的5個數(shù)碼完全相同,所以組成兩個加數(shù)的10個數(shù)碼之和,等于組成第一個加數(shù)的5個數(shù)碼之和的2倍,是偶數(shù)。 奇數(shù)≠偶數(shù),矛盾的產(chǎn)生在于假設(shè)這兩個五位數(shù)的和等于99999,所以假設(shè)不成立,即這兩個數(shù)的和不能等于99999。
例4 在一次校友聚會上,久別重逢的老同學(xué)互相頻頻握手。請問:握過奇數(shù)次手的人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?請說明理由。
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(shù)的和是2。所以一群人握手,不論人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù),握手的總次數(shù)一定是偶數(shù)。
把聚會的人分成兩類:A類是握手次數(shù)是偶數(shù)的人,B類是握手次數(shù)是奇數(shù)的人。
A類中每人握手的次數(shù)都是偶數(shù),所以A類人握手的總次數(shù)也是偶數(shù)。又因?yàn)樗腥宋帐值目偞螖?shù)也是偶數(shù),偶數(shù)-偶數(shù)=偶數(shù),所以B類人握手的總次數(shù)也是偶數(shù)。
握奇數(shù)次手的那部分人即B類人的人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)呢?如果是奇數(shù),那么因?yàn)椤捌鏀?shù)個奇數(shù)之和是奇數(shù)”,所以得到B類人握手的總次數(shù)是奇數(shù),與前面得到的結(jié)論矛盾,所以B類人即握過奇數(shù)次手的人數(shù)是偶數(shù)。
例5 五(2)班部分學(xué)生參加鎮(zhèn)里舉辦的數(shù)學(xué)競賽,每張?jiān)嚲碛?span lang="EN-US">50道試題。評分標(biāo)準(zhǔn)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:這部分學(xué)生得分的總和能不能確定是奇數(shù)還是偶數(shù)? 分析與解:本題要求出這部分學(xué)生的總成績是不可能的,所以應(yīng)從每個人得分的情況入手分析。因?yàn)槊康李}無論答對、不答或答錯,得分或扣分都是奇數(shù),共有50道題,50個奇數(shù)相加減,結(jié)果是偶數(shù),所以每個人的得分都是偶數(shù)。因?yàn)槿我鈧€偶數(shù)之和是偶數(shù),所以這部分學(xué)生的總分必是偶數(shù)。 練習(xí)7
1.能否從四個3、三個5、兩個7中選出5個數(shù),使這5個數(shù)的和等于22?
2.任意交換一個三位數(shù)的數(shù)字,得一個新的三位數(shù),一位同學(xué)將原三位數(shù)與新的三位數(shù)相加,和是999。這位同學(xué)的計(jì)算有沒有錯?
3.甲、乙兩人做游戲。任意指定七個整數(shù)(允許有相同數(shù)),甲將這七個整數(shù)以任意的順序填在下圖第一行的方格內(nèi),乙將這七個整數(shù)以任意的順序填在圖中的第二行方格里,然后計(jì)算出所有同一列的兩個數(shù)的差(大數(shù)減小數(shù)),再將這七個差相乘。游戲規(guī)則是:若積是偶數(shù),則甲勝;若積是奇數(shù),則乙勝。請說明誰將獲勝。
4.某班學(xué)生畢業(yè)后相約彼此通信,每兩人間的通信量相等,即甲給乙寫幾封信,乙也要給甲寫幾封信。問:寫了奇數(shù)封信的畢業(yè)生人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?
5.A市舉辦五年級小學(xué)生“春暉杯”數(shù)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(shù)還是偶數(shù)? 6.把下圖中的圓圈任意涂上紅色或藍(lán)色。是否有可能使得在同一條直線上的紅圈數(shù)都是奇數(shù)?試講出理由。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
7.紅星影院有1999個座位,上、下午各放映一場電影。有兩所學(xué)校各有1999名學(xué)生包場看這兩場電影,那么一定有這樣的座位,上、下午在這個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這十個數(shù)碼組成五個兩位數(shù),每個數(shù)字只用一次,要求它們的和是奇數(shù),那么這五個兩位數(shù)的和最大是多少?
分析與解:有時題目的要求比較多,可先考慮滿足部分要求,然后再調(diào)整,使最后結(jié)果達(dá)到全部要求。 這道題的幾個要求中,滿足“和最大”是最容易的。暫時不考慮這五個數(shù)的和是奇數(shù)的要求。 要使組成的五個兩位數(shù)的和最大,應(yīng)該把十個數(shù)碼中最大的五個分別放在十位上,即十位上放5,6,7,8,9,而個位上放0,1,2,3,4。根據(jù)奇數(shù)的定義,這樣組成的五個兩位數(shù)中,有兩個是奇數(shù),即個位是1和3的兩個兩位數(shù)。
要滿足這五個兩位數(shù)的和是奇數(shù),根據(jù)奇、偶數(shù)相加減的運(yùn)算規(guī)律,這五個數(shù)中應(yīng)有奇數(shù)個奇數(shù)。現(xiàn)有兩個奇數(shù),即個位數(shù)是1,3的兩位數(shù)。所以五個數(shù)的和是偶數(shù),不合要求,
必須調(diào)整。調(diào)整的方法是交換十位與個位上的數(shù)字。要使五個數(shù)有奇數(shù)個奇數(shù),并且五個數(shù)的和盡可能最大,只要將個位和十位上的一個奇數(shù)與一個偶數(shù)交換,并且交換的兩個的數(shù)碼之差盡可能小,由此得到交換5與4的位置。滿足題設(shè)要求的五個兩位數(shù)的十位上的數(shù)碼是4,6,7,8,9,個位上的數(shù)碼是0,1,2,3,5,所求這五個數(shù)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(zhuǎn)其中的2只杯子。
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能否經(jīng)過若干次翻轉(zhuǎn),使得7只杯子全部杯口朝下?
分析與解:盲目的試驗(yàn),可能總也找不到要領(lǐng)。如果我們分析一下每次翻轉(zhuǎn)后杯口朝上的杯子數(shù)的奇偶性,就會發(fā)現(xiàn)問題所在。一開始杯口朝上的杯子有7只,是奇數(shù);第一次翻轉(zhuǎn)后,杯口朝上的變?yōu)?span lang="EN-US">5只,仍是奇數(shù);再繼續(xù)翻轉(zhuǎn),因?yàn)橹荒芊D(zhuǎn)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(shù)仍是奇數(shù)。類似的分析可以得到,無論翻轉(zhuǎn)多少次,杯口朝上的杯子數(shù)永遠(yuǎn)是奇數(shù),不可能是偶數(shù)0。也就是說,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(zhuǎn)其中的(m-1)只杯子。經(jīng)過若干次翻轉(zhuǎn),能使杯口全部朝上嗎?
分析與解:當(dāng)m是奇數(shù)時,(m-1)是偶數(shù)。由例2的分析知,如果每次翻轉(zhuǎn)偶數(shù)只杯子,那么無論經(jīng)過多少次翻轉(zhuǎn),杯口朝上(下)的杯子數(shù)的奇偶性不會改變。一開始m只杯子全部杯口朝下,即杯口朝下的杯子數(shù)是奇數(shù),每次翻轉(zhuǎn)(m-1)即偶數(shù)只杯子。無論翻轉(zhuǎn)多少次,杯口朝下的杯子數(shù)永遠(yuǎn)是奇數(shù),不可能全部朝上。 當(dāng)m是偶數(shù)時,(m-1)是奇數(shù)。為了直觀,我們先從m= 4的情形入手觀察,在下表中用∪表示杯口朝上,∩表示杯口朝下,每次翻轉(zhuǎn)3只杯子,保持不動的杯子用*號標(biāo)記。翻轉(zhuǎn)情況如下:
由上表看出,只要翻轉(zhuǎn)4次,并且依次保持第1,2,3,4只杯子不動,就可達(dá)到要求。一般來說,對于一只杯子,要改變它的初始狀態(tài),需要翻奇數(shù)次。對于m只杯子,當(dāng)m是偶數(shù)時,因?yàn)椋?span lang="EN-US">m-1)是奇數(shù),所以每只杯子翻轉(zhuǎn)(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(zhuǎn)m
次,并且依次保持第1,2,?,m只杯子不動,這樣在m次翻轉(zhuǎn)中,每只杯子都有一次沒有翻轉(zhuǎn),即都翻轉(zhuǎn)了(m-1)次。
綜上所述:m只杯子放在桌子上,每次翻轉(zhuǎn)(m-1)只。當(dāng)m是奇數(shù)時,無論翻轉(zhuǎn)多少次,m只杯子不可能全部改變初始狀態(tài);當(dāng)m是偶數(shù)時,翻轉(zhuǎn)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數(shù)分別是1,2,3,?,15頁。如果將這些文章按某種次序裝訂成冊,并統(tǒng)一編上頁碼,那么每篇文章的第一面是奇數(shù)頁碼的最多有幾篇?
分析與解:可以先研究排版一本書,各篇文章頁數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)時的規(guī)律。一篇有奇數(shù)頁的文章,它的第一面和最后一面所在的頁碼的奇偶性是相同的,即排版奇數(shù)頁的文章,第一面是奇數(shù)頁碼,最后一面也是奇數(shù)頁碼,而接下去的另一篇文章的第一面是排在偶數(shù)頁碼上。一篇有偶數(shù)頁的文章,它的第一面和最后一面所在的頁碼的奇偶性是相異的,即排版偶數(shù)頁的文章,第一面是奇(偶)數(shù)頁碼,最后一面應(yīng)是偶(奇)數(shù)頁碼,而緊接的另一篇文章的第一面又是排在奇(偶)數(shù)頁碼上。
以上說明本題的解答主要是根據(jù)奇偶特點(diǎn)來處理。
題目要求第一面排在奇數(shù)頁碼的文章盡量多。首先考慮有偶數(shù)頁的文章,只要這樣的第一篇文章的第一面排在奇數(shù)頁碼上(如第1頁),那么接著每一篇有偶數(shù)頁的文章都會是第一面排在奇數(shù)頁碼上,共有7篇這樣的文章。然后考慮有奇數(shù)頁的文章,第一篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上,第二篇的第一面就會排在偶數(shù)頁碼上,第三篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上,如此等等。在8篇奇數(shù)頁的文章中,有4篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上。因此最多有7 4=11(篇)文章的第一面排在奇數(shù)頁碼上。
例5 有大、小兩個盒子,其中大盒內(nèi)裝1001枚白棋子和1000枚同樣大小的黑棋子,小盒內(nèi)裝有足夠多的
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
黑棋子。阿花每次從大盒內(nèi)隨意摸出兩枚棋子,若摸出的兩枚棋子同色,則從小盒內(nèi)取一枚黑棋子放入大盒內(nèi);若摸出的兩枚棋子異色,則把其中白棋子放回大盒內(nèi)。問:從大盒內(nèi)摸了1999次棋子后,大盒內(nèi)還剩幾枚棋子?它們都是什么顏色? 分析與解:大盒內(nèi)裝有黑、白棋子共1001 1000=2001(枚)。 因?yàn)槊看味际敲?span lang="EN-US">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(nèi)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。此時從小盒內(nèi)取一枚黑棋子放入大盒內(nèi)。當(dāng)所摸兩枚棋子同是黑色,這時大盒內(nèi)少了一枚黑棋子;當(dāng)所摸兩枚棋子同是白色,這時大盒內(nèi)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。這時要把拿出的白棋子放回到大盒,大盒內(nèi)少了一枚黑棋子。
綜合(1)(2),每摸一次,大盒內(nèi)的黑棋子總數(shù)不是少一枚就是多一枚,即改變了黑棋子數(shù)的奇偶性。原來大盒內(nèi)有1000枚即偶數(shù)枚黑棋子,摸了1999次,即改變了1999次奇偶性后,還剩奇數(shù)枚黑棋子。因?yàn)榇蠛袃?nèi)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?dāng)?shù)排成一行:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,? 到這串?dāng)?shù)的第1000個數(shù)為止,共有多少個偶數(shù)?
分析與解:首先分析這串?dāng)?shù)的組成規(guī)律和奇偶數(shù)情況。
1 1=2,2 3=5,3 5=8, 5 8=13,? 這串?dāng)?shù)的規(guī)律是,從第三項(xiàng)起,每一個數(shù)等于前兩個數(shù)的和。根據(jù)奇偶數(shù)的加法性質(zhì),可以得出這串?dāng)?shù)的奇偶性:
奇,奇,偶,奇,奇,偶,奇,奇,偶,??
容易看出,這串?dāng)?shù)是按“奇,奇,偶”每三個數(shù)為一組周期變化的。
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1000÷3=333??1,這串?dāng)?shù)的前1000個數(shù)有333組又1個數(shù),每組的三個數(shù)中有1個偶數(shù),并且是第3個數(shù),所以這串?dāng)?shù)到第1000個數(shù)時,共有333個偶數(shù)。 練習(xí)8
1.在11,111,1111,11111,?這些數(shù)中,任何一個數(shù)都不會是某一個自然數(shù)的平方。這樣說對嗎? 2.一本書由17個故事組成,各個故事的篇幅分別是1,2,3,?,17頁。這17個故事有各種編排法,但無論怎樣編排,故事正文都從第1頁開始,以后每一個故事都從新一頁碼開始。如果要求安排在奇數(shù)頁碼開始的故事盡量少,那么最少有多少個故事是從奇數(shù)頁碼開始的?
3.桌子上放著6只杯子,其中3只杯口朝上,3只杯口朝下。如果每次翻轉(zhuǎn)5只杯子,那么至少翻轉(zhuǎn)多少次,才能使6只杯子都杯口朝上? 4.70個數(shù)排成一行,除了兩頭的兩個數(shù)以外,每個數(shù)的3倍都恰好等于它兩邊的兩個數(shù)的和,這一行數(shù)的最左邊的幾個數(shù)是這樣的:0,1,3,8,21,?問:最右邊的一個數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?
5.學(xué)校組織運(yùn)動會,小明領(lǐng)回自己的運(yùn)動員號碼后,小玲問他:“今天發(fā)放的運(yùn)動員號碼加起來是奇數(shù)還是偶數(shù)?”小明說:“除開我的號碼,把今天發(fā)的其它號碼加起來,再減去我的號碼,恰好是100?!苯裉彀l(fā)放的運(yùn)動員號碼加起來,到底是奇數(shù)還是偶數(shù)?
6.在黑板上寫出三個整數(shù),然后擦去一個換成所剩兩數(shù)之和,這樣繼續(xù)操作下去,最后得到88,66,99。問:原來寫的三個整數(shù)能否是1,3,5? 7.將888件禮品分給若干個小朋友。問:分到奇數(shù)件禮品的小朋友是奇數(shù)還是偶數(shù)? 第9講 奇偶性(三)
利用奇、偶數(shù)的性質(zhì),上兩講已經(jīng)解決了許多有關(guān)奇偶性的問題。本講將繼續(xù)利用奇偶性研究一些表面上似乎與奇偶性無關(guān)的問題。
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為軸對稱地放置棋子,要求每個方格中放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:題目說在指定的這條對角線上的格子里必定至少放有一枚棋子,假設(shè)這個說法不對,即對角線上沒放棋子。如下圖所示,因?yàn)轭}目要求擺放的棋子以MN為對稱軸,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,所以A與A'要么都放有棋子,要么都沒放棋子。由此推知方格表中放置棋子的總枚數(shù)應(yīng)是偶數(shù)。而題設(shè)每行放3枚棋子,7行共放棋子 3×7=21(枚),21是奇數(shù),與上面的推論矛盾。所以假設(shè)不成立,即在指定的對角線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數(shù)減去或加上同一個數(shù),能否經(jīng)過若干次后(各次減去或加上的數(shù)可以不同),
變?yōu)橛蚁卤恚繛槭裁矗?/span>
分析與解:因?yàn)槊看斡袃蓚€數(shù)同時被加上或減去同一個數(shù),所以表中九個數(shù)碼的總和經(jīng)過變化后,等于原來的總和加上或減去那個數(shù)的2倍,因此總和的奇偶性沒有改變。原來九個數(shù)的總和為1 2 ? 9=45,是奇數(shù),經(jīng)過若干次變化后,總和仍應(yīng)是奇數(shù),與右上表九個數(shù)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,每個房間都有通向任何一個鄰室的門。有人想從某個房間開始,依次不重復(fù)地走遍每一個房間,他的想法能實(shí)現(xiàn)嗎?
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例6 下頁上圖是半張中國象棋盤,棋盤上已放有一只馬。眾所周知,馬是走“日”字的。請問:這只馬能否不重復(fù)地走遍這半張棋盤上的每一
個點(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。無論從哪個房間開始走,因?yàn)榭偸呛诎紫嚅g地走過各房間,所以走過的黑、白房間數(shù)最多相差1。而右上圖有7黑5白,所以不可能不重復(fù)地走遍每一個房 分析與解:馬走“日”字,在中間。
國象棋盤上走有什么規(guī)律呢? 例4 左下圖是由14個大小相同 為方便研究規(guī)律,如下圖所示,的方格組成的圖形。試問能不能剪裁先在棋盤各交點(diǎn)處相間標(biāo)上○和●,成7個由相鄰兩方格組成的長方形?
圖中共有22個○和23個●。因?yàn)轳R
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(shù)步;跳到不同色的點(diǎn),要跳奇數(shù)步?,F(xiàn)在 分析與解:將這14個小方格黑白馬在○點(diǎn),要跳回這一點(diǎn),應(yīng)跳偶數(shù)相間染色(見右上圖),有8個黑格,步,可是棋盤上共有23 22=45(個)6個白格。相鄰兩個方格必然是一黑一點(diǎn),不可能做到不重復(fù)地走遍所有的白,如果能剪裁成7個小長方形,那點(diǎn)后回到出發(fā)點(diǎn)。
么14個格應(yīng)當(dāng)是黑、白各7個,與實(shí)
際情況不符,所以不能剪裁成7個由相鄰兩個方格組成的長方形。
例5 在右圖的每個○中填入一個自然數(shù)(可以相同),使得任意兩個相鄰的○中的數(shù)字之差(大數(shù)減小數(shù)) 討論:如果馬的出發(fā)點(diǎn)不是在○恰好等于它們之間所標(biāo)的數(shù)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(fù)地走遍這半張棋盤上的每個
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之間半張棋盤上除起點(diǎn)以外的其它44點(diǎn),的○中的數(shù)是奇數(shù),按順時針加上或要跳44步,44是偶數(shù),所以起點(diǎn)和終減去標(biāo)出的數(shù)字,依次得到各個○中點(diǎn)應(yīng)是同色的點(diǎn)(指○或●)。因?yàn)榈臄?shù)的奇偶性如下:
44步跳過的點(diǎn)○與點(diǎn)●各22個,所以 起點(diǎn)必是●,終點(diǎn)也是●。也就說是,當(dāng)不要求回到出發(fā)點(diǎn)時,只要從●出 因?yàn)樯蠄D兩端是同一個○中的發(fā),就可以不重復(fù)地走遍半張棋盤上數(shù),不可能既是奇數(shù)又是偶數(shù),所以5的所有點(diǎn)。 與1之間的○中的數(shù)不是奇數(shù)。 練習(xí)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(shù)是偶數(shù),也將推出矛盾。 每張椅子上坐一個學(xué)生。一周后,每 所以,題目的要求辦不到。個學(xué)生都必須和他相鄰(前、后、左、
右)的某一同學(xué)交換座位。問:能不能換成?為什么?
2.房間里有5盞燈,全部關(guān)著。每次拉兩盞燈的開關(guān),這樣做若干次后,有沒有可能使5盞燈全部是亮的? 3.左下圖是由40個小正方形組成的圖形,能否將它剪裁成20個相同的長方形?
4.一個正方形果園里種有48棵果樹,加上右下角的一間小屋,整齊地排列成七行七列(見右上圖)。守園人從小屋出發(fā)經(jīng)過每一棵樹,不重復(fù)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(jié)省時間不打循環(huán)賽,而采取以下方式:每人只打5場比賽,每兩人之間用抽簽的方法決定只打一場或不賽。然后根據(jù)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。如果報出一個數(shù)a(在1~12之間),那么就從數(shù)a的位置順時針走a個數(shù)的位置。例如a=3,就從3的位置順時針走3個數(shù)的位置到達(dá)6的位置;a=11,就從11的位置順時針走11個數(shù)的位置到達(dá)10的位置。問:a是多少時,可以走到7的位置?
第10講 質(zhì)數(shù)與合數(shù)
自然數(shù)按照能被多少個不同的自然數(shù)整除可以分為三類:
第一類:只能被一個自然數(shù)整除的自然數(shù),這類數(shù)只有一個,就是1。 第二類:只能被兩個不同的自然數(shù)整除的自然數(shù)。因?yàn)槿魏巫匀粩?shù)都能被1和它本身整除,所以這類自然數(shù)的特征是大于1,且只能被1和它本
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身整除。這類自然數(shù)叫質(zhì)數(shù)(或素?cái)?shù))。例如,2,3,5,7,?
第三類:能被兩個以上的自然數(shù)整除的自然數(shù)。這類自然數(shù)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(shù)整除。這類自然數(shù)叫合數(shù)。例如,4,6,8,9,15,? 上面的分類方法將自然數(shù)分為質(zhì)數(shù)、合數(shù)和1,1既不是質(zhì)數(shù)也不是合數(shù)。
例1 1~100這100個自然數(shù)中有哪些是質(zhì)數(shù)?
分析與解:先把前100個自然數(shù)
寫出來,得下表:
1既不是質(zhì)數(shù)也不是合數(shù)。 2是質(zhì)數(shù),留下來,后面凡能被2整除的數(shù)都是合數(shù),都劃去; 3是質(zhì)數(shù),留下來,后面凡能被3整除的數(shù)都是合數(shù),都劃去; 類似地,把5留下來,后面凡是5的倍數(shù)的數(shù)都劃去;
把7留下來,后面凡是7的倍數(shù)的數(shù)都劃去。
經(jīng)過以上的篩選,劃去的都是合數(shù),余下26個數(shù),除1外,剩下的25個都是質(zhì)數(shù)。這樣,我們便得到了100以內(nèi)的質(zhì)數(shù)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(shù)同學(xué)們應(yīng)當(dāng)熟記! 細(xì)心的同學(xué)可能會注意到,以上只劃到7的倍數(shù),為什么不繼續(xù)劃去11,13,?的倍數(shù)呢?事實(shí)上,這些倍數(shù)已包含在已劃去的倍數(shù)中。例如,100以內(nèi)11的倍數(shù)應(yīng)該是
11×A≤100(其中A為整數(shù)),
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顯然,A只能取2,3,4,5,6,7,8,9。因?yàn)?span lang="EN-US">4=22,6=2×3,8=23,9=32
,所以A必是2,3,5,7之一的倍數(shù)。由此推知,11的倍數(shù)已全部包含在2,3,5,7的倍數(shù)中,已在前面劃去了。
要判斷一個數(shù)N是質(zhì)數(shù)還是合數(shù),根據(jù)合數(shù)的定義,只要用從小到大的自然數(shù)2,3,4,5,6,7,8,?,N-1去除N,其中只要有一個自然數(shù)能整除N,N就是合數(shù),否則就是質(zhì)數(shù)。但這樣太麻煩,因?yàn)槌龜?shù)太多。能不能使試除的數(shù)少一點(diǎn)呢?由例1知,只要用從小到大的質(zhì)數(shù)去除N就可以了。例2給出的判別方法,可以使試除的數(shù)進(jìn)一步減少。
例2 判斷269,437兩個數(shù)是合數(shù)還是質(zhì)數(shù)。
分析與解:對于一個不太大的數(shù)N,要判斷它是質(zhì)數(shù)還是合數(shù),可以先找出一個大于N且最接近N的平方數(shù)K2,再寫出K以內(nèi)的所有質(zhì)數(shù)。如果這些質(zhì)數(shù)都不能整除N,那么N是質(zhì)數(shù);如果這些質(zhì)數(shù)中有一個能整除N,那么N是合數(shù)。
因?yàn)?span lang="EN-US">269<172=289。17以內(nèi)質(zhì)數(shù)有2,3,5,7,11,13。根據(jù)能被某些數(shù)整除的數(shù)的特征,個位數(shù)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個質(zhì)數(shù)都不能整除269,所以269是質(zhì)數(shù)。
因?yàn)?span lang="EN-US">437<212=441。21以內(nèi)的質(zhì)數(shù)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(shù)。 對比一下幾種判別質(zhì)數(shù)與合數(shù)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(shù)試除,要除267個數(shù);用2~268中的質(zhì)數(shù)試除,要除41個數(shù);而用例2的方法,只要除6個數(shù)。
例3 判斷數(shù)1111112111111是質(zhì)數(shù)還是合數(shù)?
分析與解:按照例2的方法判別這個13位數(shù)是質(zhì)數(shù)還是合數(shù),當(dāng)然是很麻煩的事,能不能想出別的辦法呢?根據(jù)合數(shù)的意義,如果一個數(shù)能夠?qū)懗蓛蓚€大于1的整數(shù)的乘積,那么這個數(shù)是合數(shù)。
根據(jù)整數(shù)的意義,這個13位數(shù)可以寫成:
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(shù)。
這道例題又給我們提供了一種判別一個數(shù)是質(zhì)數(shù)還是合數(shù)的方法。 例4 判定298 1和298 3是質(zhì)數(shù)還是合數(shù)?
分析與解:這道題要判別的數(shù)很大,不能直接用例1、例2的方法。我們在四年級學(xué)過an的個位數(shù)的變化規(guī)律,以及an
除以某自然數(shù)的余數(shù)的變化規(guī)律。2n的個位數(shù)隨著n的從小到大,按照2,4,8,6每4個一組循環(huán)出現(xiàn),98÷4=24??2,所以298的個位數(shù)是4,(298 1)的個位數(shù)是5,能被5整除,說明(298 1)是合數(shù)。(2983)是奇數(shù),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(shù)的變化規(guī)律:
因?yàn)?span lang="EN-US">98÷3的余數(shù)是2,從上表可知298除以7的余數(shù)是4,(298 3)除以7的余數(shù)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(shù)。
例5 已知A是質(zhì)數(shù),(A 10)和(A 14)也是質(zhì)數(shù),求質(zhì)數(shù)A。 分析與解:從最小的質(zhì)數(shù)開始試算。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
A=2時,A 10=12,12是合數(shù)不是質(zhì)數(shù),所以A≠2。
A=3時,A 10=13,是質(zhì)數(shù);A 14=17也是質(zhì)數(shù),所以A等于3是所求的質(zhì)數(shù)。
A除了等于3外,還可以是別的質(zhì)數(shù)嗎?因?yàn)橘|(zhì)數(shù)有無窮多個,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(shù)各不相同,而(A 1)與(A 10)除以3的余數(shù)相同,(A 2)與(A 14)除以3的余數(shù)相同,所以A,(A 10),(A 14)除以3的余數(shù)各不相同。因?yàn)槿魏巫匀粩?shù)除以3只有整除、余1、余2三種情況,所以在A,(A 10),(A 14)中必有一個能被3整除。能被3整除的質(zhì)數(shù)只有3,因?yàn)椋?span lang="EN-US">A 10),(A 14)都大于3,所以A=3。也就是說,本題唯一的解是A=3。 練習(xí)10
1.現(xiàn)有1,3,5,7四個數(shù)字。 (1)用它們可以組成哪些兩位數(shù)的質(zhì)數(shù)(數(shù)字可以重復(fù)使用)?(2)用它們可以組成哪些各位數(shù)字不相同的三位質(zhì)數(shù)?
2.a,b,c都是質(zhì)數(shù),a>b>c,且a×b c=88,求a,b,c。
3.A是一個質(zhì)數(shù),而且A 6,A 8,A 12,A 14都是質(zhì)數(shù)。試求出所有滿足要求的質(zhì)數(shù)A。
5.試說明:兩個以上的連續(xù)自然數(shù)之和必是合數(shù)。
6.判斷266 388是不是質(zhì)數(shù)。 7.把一個一位數(shù)的質(zhì)數(shù)a寫在另
一個兩位數(shù)的質(zhì)數(shù)b后邊,得到一個三位數(shù),這個三位數(shù)是a的87倍,求a和b。
第11講 分解質(zhì)因數(shù)
自然數(shù)中任何一個合數(shù)都可以表示成若干個質(zhì)因數(shù)乘積的形式,如果不考慮因數(shù)的順序,那么這個表示形式是唯一的。把合數(shù)表示為質(zhì)因數(shù)乘積的形式叫做分解質(zhì)因數(shù)。
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例如,60=22×3×5, 1998=2×33×37。
例1 一個正方體的體積是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×棱長×棱長”,現(xiàn)在已知正方體的體積是13824厘米3,若能把13824寫成三個相同的數(shù)相乘,則可求出棱長。為此,我們先將13824分解質(zhì)因數(shù):
把這些因數(shù)分成三組,使每組因數(shù)之積相等,得13824=(23×3)×(23×3)×(23×3),
于是,得到棱長是23×3=24(厘米)。所求表面積是24×24×6=3456(厘米2
)。
例2 學(xué)區(qū)舉行團(tuán)體操表演,有1430名學(xué)生參加,分成人數(shù)相等的若干隊(duì),要求每隊(duì)人數(shù)在100至200之間,共有幾種分法?
分析與解:按題意,每隊(duì)人數(shù)×隊(duì)數(shù)=1430,每隊(duì)人數(shù)在100至200之間,所以問題相當(dāng)于求1430有多少個在100至200之間的約數(shù)。為此,先把1430分解質(zhì)因數(shù),得1430=2×5×11×13。
從這四個質(zhì)數(shù)中選若干個,使其乘積在100到200之間,這是每隊(duì)人數(shù),其余的質(zhì)因數(shù)之積便是隊(duì)數(shù)。 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(duì),每隊(duì)110人;分成11隊(duì),每隊(duì)130人;分成10隊(duì),每隊(duì)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(shù),得 90909=33×7×13×37。 因?yàn)?span lang="EN-US">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有多少個不同的約數(shù)。
分析與解:將72分解質(zhì)因數(shù)得到72=23
×32
。根據(jù)72的約數(shù)含有2和3的個數(shù),可將72的約數(shù)列表如下:
上表中,第三、四行的數(shù)字分別是第二行對應(yīng)數(shù)字乘以3和32,第三、四、五列的數(shù)字分別是第二列對應(yīng)數(shù)字乘以2,22和23。對比72=23×32,72的任何一個約數(shù)至多有兩個不同質(zhì)因數(shù):2和3。因?yàn)?span lang="EN-US">72有3個質(zhì)因數(shù)2,所以在某一個約數(shù)的質(zhì)因數(shù)中,2可能不出現(xiàn)或出現(xiàn)1次、出現(xiàn)2次、出現(xiàn)3次,這就有4種情況;同理,因?yàn)?span lang="EN-US">72有兩個質(zhì)因數(shù)3,所以3可能不出現(xiàn)或出現(xiàn)1次、出現(xiàn)2次,共有3種情況。 根據(jù)乘法原理,72的不同約數(shù)共有4×3=12(個)。
從例4可以歸納出求自然數(shù)N的所有不同約數(shù)的個數(shù)的方法:一個大于1的自然數(shù)N的約數(shù)個數(shù),等于它的質(zhì)因數(shù)分解式中每個質(zhì)因數(shù)的個數(shù)加1的連乘積。
例如,2352=24×3×72,因?yàn)?span lang="EN-US">2352的質(zhì)因數(shù)分解式中有4個2,1個3,2個7,所以2352的不同約數(shù)有 (4 1)×(1 1)×(2 1)=30(個);
又如,9450=2×33
×52×7,所以9450的不同的約數(shù)有
(1 1)×(3 1)×(2 1)×(1 1)=48(個)。
例5 試求不大于50的所有約數(shù)個數(shù)為6的自然數(shù)。
分析與解:這是求一個數(shù)的約數(shù)個數(shù)的逆問題,因此解題方法正好與例4相反。
因?yàn)檫@個數(shù)有六個約數(shù),6=5 1=(2 1)×(1 1),所以,當(dāng)這個數(shù)只有一個質(zhì)因數(shù)a時,這個數(shù)是a5;當(dāng)這個數(shù)有兩個質(zhì)因數(shù)a和b時,這個數(shù)是a2×b。因?yàn)檫@個數(shù)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(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
×5=20,22×7=28,22×11=44,32×2=18,32
×5=45,52
×2=50。 所以滿足題意的數(shù)有八個:32,12,20,28,44,18,45,50。 練習(xí)11
1.一個長方體,它的正面和上面的面積之和是209分米2,如果它的長、寬、高都是質(zhì)數(shù),那么這個長方體的
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(shù)。爺孫兩人今年的年齡各是多少歲? 3.某車間有216個零件,如果平均分成若干份,分的份數(shù)在5至20之間,那么有多少種分法?
4.小英參加小學(xué)數(shù)學(xué)競賽,她說:“我得的成績和我的歲數(shù)以及我得的名次乘起來是3916,滿分是100分?!蹦芊裰佬∮⒌哪挲g、考試成績及名次?
5.舉例回答下面各問題:(1)兩個質(zhì)數(shù)的和仍是質(zhì)數(shù)嗎?(2)兩個質(zhì)數(shù)的積能是質(zhì)數(shù)嗎? (3)兩個合數(shù)的和仍是合數(shù)嗎?(4)兩個合數(shù)的差(大數(shù)減小數(shù))仍是合數(shù)嗎?
(5)一個質(zhì)數(shù)與一個合數(shù)的和是質(zhì)數(shù)還是合數(shù)?
6.求不大于100的約數(shù)最多的自然數(shù)。
7.同學(xué)們?nèi)ド浼?,?guī)定每射一箭得到的環(huán)數(shù)或者是“0”(脫靶)或者是不超過10的自然數(shù)。甲、乙兩同學(xué)各射5箭,每人得到的總環(huán)數(shù)之積剛好都是1764,但是甲的總環(huán)數(shù)比乙少4環(huán)。求甲、乙各自的總環(huán)數(shù)。
第12講 最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)
(一)
如果一個自然數(shù)a能被自然數(shù)b整除,那么稱a為b的倍數(shù),b為a的約數(shù)。
如果一個自然數(shù)同時是若干個自然數(shù)的約數(shù),那么稱這個自然數(shù)是這若干個自然數(shù)的公約數(shù)。在所有公約數(shù)中最大的一個公約數(shù),稱為這若干個自然數(shù)的最大公約數(shù)。自然數(shù)a1,a2,?,an的最大公約數(shù)通常用符號
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(a1,a2,?,an)表示,例如,(8,12)=4,(6,9,15)=3。 如果一個自然數(shù)同時是若干個自然數(shù)的倍數(shù),那么稱這個自然數(shù)是這若干個自然數(shù)的公倍數(shù)。在所有公倍數(shù)中最小的一個公倍數(shù),稱為這若干個自然數(shù)的最小公倍數(shù)。自然數(shù)a1,a2,?,an的最小公倍數(shù)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(shù)和最小公倍數(shù)的方法是分解質(zhì)因數(shù)法和短除法。 例1 用60元錢可以買一級茶葉144克,或買二級茶葉180克,或買三級茶葉240克?,F(xiàn)將這三種茶葉分別按整克數(shù)裝袋,要求每袋的價格都相等,那么每袋的價格最低是多少元錢?
分析與解:因?yàn)?span lang="EN-US">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(shù)應(yīng)相同,即分裝的袋數(shù)應(yīng)是144,180,240的公約數(shù)。題目要求每袋的價格盡量低,所以分裝的袋數(shù)應(yīng)盡量多,應(yīng)是144,180,240的最大公約數(shù)。
所以(144,180,240)=2×2×3=12,即每60元的茶葉分裝成12袋,每袋的價格最低是60÷12=5(元)。 為節(jié)約篇幅,除必要時外,在求最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)時,將不再寫出短除式。
例2 用自然數(shù)a去除498,450,414,得到相同的余數(shù),a最大是多少? 分析與解:因?yàn)?span lang="EN-US">498,450,414除以a所得的余數(shù)相同,所以它們兩兩之差的公約數(shù)應(yīng)能被a整除。 498-450=48,450-414=36,498-414=84。
所求數(shù)是(48,36,84)=12。 例3 現(xiàn)有三個自然數(shù),它們的和是1111,這樣的三個自然數(shù)的公約數(shù)中,最大的可以是多少?
分析與解:只知道三個自然數(shù)的和,不知道三個自然數(shù)具體是幾,似乎無法求最大公約數(shù)。只能從唯一的條件“它們的和是1111”入手分析。三個數(shù)的和是1111,它們的公約數(shù)一定是1111的約數(shù)。因?yàn)?span lang="EN-US">1111=101×11,它的約數(shù)只能是1,11,101和1111,由于三個自然數(shù)的和是1111,所以三個自然數(shù)都小于1111,1111不可能是三個自然數(shù)的公約數(shù),而101是可能的,比如取三個數(shù)為101,101和909。所以所求數(shù)是101。 例4 在一個30×24的方格紙上畫一條對角線(見下頁上圖),這條對角線除兩個端點(diǎn)外,共經(jīng)過多少個格點(diǎn)(橫線與豎線的交叉點(diǎn))?
分析與解:(30,24)=6,說明如果將方格紙橫、豎都分成6份,即分成6×6個相同的矩形,那么每個矩形是由(30÷6)×(24÷6)=5×4(個) 小方格組成。在6×6的簡化圖中,對角線也是它所經(jīng)過的每一個矩形的對角線,所以經(jīng)過5個格點(diǎn)(見左下圖)。在對角線所經(jīng)過的每一個矩形的5×4個小方格中,對角線不經(jīng)過任何格點(diǎn)(見右下圖)。
所以,對角線共經(jīng)過格點(diǎn)(30,24)-1=5(個)。
例5 甲、乙、丙三人繞操場競走,他們走一圈分別需要1分、1分15秒和1分30秒。三人同時從起點(diǎn)出發(fā),最少需多長時間才能再次在起點(diǎn)相會?
分析與解:甲、乙、丙走一圈分別需60秒、75秒和90秒,因?yàn)橐谄瘘c(diǎn)相會,即三人都要走整圈數(shù),所
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
以需要的時間應(yīng)是60,75,90的公倍數(shù)。所求時間為[60,75,90]=900(秒)=15(分)。
例6 爺爺對小明說:“我現(xiàn)在的年齡是你的7倍,過幾年是你的6倍,再過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(xiàn)在的年齡嗎?
分析與解:爺爺和小明的年齡隨著時間的推移都在變化,但他們的年齡差是保持不變的。爺爺?shù)哪挲g現(xiàn)在是小明的7倍,說明他們的年齡差是6的倍數(shù);同理,他們的年齡差也是5,4,3,2,1的倍數(shù)。由此推知,他們的年齡差是6,5,4,3,2的公倍數(shù)。 [6,5,4,3,2]=60, 爺爺和小明的年齡差是60的整數(shù)倍??紤]到年齡的實(shí)際情況,爺爺與小明的年齡差應(yīng)是60歲。所以現(xiàn)在 小明的年齡=60÷(7-1)=10(歲), 爺爺?shù)哪挲g=10×7=70(歲)。 練習(xí)12
1.有三根鋼管,分別長200厘米、240厘米、360厘米?,F(xiàn)要把這三根鋼管截成盡可能長而且相等的小段,一共能截成多少段?
2.兩個小于150的數(shù)的積是2028,它們的最大公約數(shù)是13,求這兩個數(shù)。
3.用1~9這九個數(shù)碼可以組成362880個沒有重復(fù)數(shù)字的九位數(shù),求這些數(shù)的最大公約數(shù)?
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圓形花圃的周長。亮亮每步長54厘米,爸爸每步長72厘米,由于兩個人的腳印有重合,所以雪地上只留下60個腳
印。問:這個花圃的周長是多少米? 5.有一堆桔子,按每4個一堆分少1個,按每5個一堆分也少1個,按每6個一堆分還是少1個。這堆桔子至少有多少個?
6.某公共汽車站有三條線路的公共汽車。第一條線路每隔5分鐘發(fā)車一次,第二、三條線路每隔6分鐘和8分鐘發(fā)車一次。9點(diǎn)時三條線路同時發(fā)車,下一次同時發(fā)車是什么時間?
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7.四個連續(xù)奇數(shù)的最小公倍數(shù)是6435,求這四個數(shù)。
第13講 最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(二)
這一講主要講最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的關(guān)系,并對最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的概念加以推廣。 在求18與12的最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)時,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(shù)與最小公倍數(shù)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,18與12的最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的乘積,等于18與12的乘積。當(dāng)把18,12換成其它自然數(shù)時,依然有類似的結(jié)論。從而得出一個重要結(jié)論:
兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的乘積,等于這兩個自然數(shù)的乘積。即,
(a,b)×[a,b]=a×b。 例1 兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)是6,最小公倍數(shù)是72。已知其中一個自然數(shù)是18,求另一個自然數(shù)。 解:由上面的結(jié)論,另一個自然數(shù)是(6×72)÷18=24。
例2 兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)是7,最小公倍數(shù)是210。這兩個自然數(shù)的和是77,求這兩個自然數(shù)。 分析與解:如果將兩個自然數(shù)都除以7,則原題變?yōu)椋骸皟蓚€自然數(shù)的最大公約數(shù)是1,最小公倍數(shù)是30。這兩個自然數(shù)的和是11,求這兩個自然數(shù)?!?/span>
改變以后的兩個數(shù)的乘積是1×30=30,和是11。
30=1×30=2×15=3×10=5×6, 由上式知,兩個因數(shù)的和是11的只有5×6,且5與6互質(zhì)。因此改變
后的兩個數(shù)是5和6,故原來的兩個自然數(shù)是
7×5=35和7×6=42。
例3 已知a與b,a與c的最大公約數(shù)分別是12和15,a,b,c的最小公倍數(shù)是120,求a,b,c。 分析與解:因?yàn)?span lang="EN-US">12,15都是a的約數(shù),所以a應(yīng)當(dāng)是12與15的公倍數(shù),即是[12,15]=60的倍數(shù)。再由[a,b,c]=120知, a只能是60或120。[a,c]=15,說明c沒有質(zhì)因數(shù)2,又因?yàn)?span lang="EN-US">[a,b,c]=120=23×3×5,所以c=15。
因?yàn)?span lang="EN-US">a是c的倍數(shù),所以求a,b的問題可以簡化為:“a是60或120,(a,b)=12,[a,b]=120,求a,b?!?span lang="EN-US"> 當(dāng)a=60時,
b=(a,b)×[a,b]÷a =12×120÷60=24; 當(dāng)a=120時,
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(xiàn)了與整數(shù)的最大公約數(shù)類似的分?jǐn)?shù)問題。為此,我們將最大公約數(shù)的概念推廣到分?jǐn)?shù)中。 如果若干個分?jǐn)?shù)(含整數(shù))都是某個分?jǐn)?shù)的整數(shù)倍,那么稱這個分?jǐn)?shù)是這若干個分?jǐn)?shù)的公約數(shù)。在所有公約數(shù)中最大的一個公約數(shù),稱為這若干個分?jǐn)?shù)的最大公約數(shù)。
由例4的解答,得到求一組分?jǐn)?shù)的最大公約數(shù)的方法:
(1)先將各個分?jǐn)?shù)化為假分?jǐn)?shù); (2)求出各個分?jǐn)?shù)的分母的最小公倍數(shù)a;
(3)求出各個分?jǐn)?shù)的分子的最大公約數(shù)b;
一個陷井。它們之中誰先掉進(jìn)陷井?它掉進(jìn)陷井時另一個跳了多遠(yuǎn)?
同理,黃鼠狼掉進(jìn)陷井時與起點(diǎn)的距離為
所以黃鼠狼掉進(jìn)陷井時跳了31 1/2÷6 3/10=5(次)。
黃鼠狼先掉進(jìn)陷井,它掉進(jìn)陷井
類似地,我們也可以將最小公倍 數(shù)的概念推廣到分?jǐn)?shù)中。
如果某個分?jǐn)?shù)(或整數(shù))同時是
時,狐貍跳了
要將它們?nèi)糠謩e裝入小瓶中,每個小瓶裝入液體的重量相同。問: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(shù),那么每瓶裝的重量就是三種溶液重量的最大公約數(shù)?,F(xiàn)在的問題是三種溶液的重量不是整數(shù)。要解決這個問題,可以將重量分別乘以某個數(shù),將分?jǐn)?shù)化為整數(shù),求出數(shù)值后,再除以這個數(shù)。為此,先求幾個分母的最小公倍數(shù),[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
若干個分?jǐn)?shù)(含整數(shù))的整數(shù)倍,那么稱這個分?jǐn)?shù)是這若干個分?jǐn)?shù)的公倍數(shù)。在所有公倍數(shù)中最小的一個公倍數(shù),稱為這若干個分?jǐn)?shù)的最小公倍數(shù)。 求一組分?jǐn)?shù)的最小公倍數(shù)的方法:
(1)先將各個分?jǐn)?shù)化為假分?jǐn)?shù); (2)求出各個分?jǐn)?shù)的分子的最小公倍數(shù)a;
(3)求出各個分?jǐn)?shù)的分母的最大公約數(shù)b;
練習(xí)13
1.將72和120的乘積寫成它們的最大公約數(shù)和最最小公倍數(shù)的乘積的形式。
2.兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)是12,最小公倍數(shù)是72。滿足條件的自然數(shù)有哪幾組?
3.求下列各組分?jǐn)?shù)的最大公約數(shù):
4.求下列各組分?jǐn)?shù)的最小公倍數(shù):
(5)a與b的乘積除以c的余數(shù),等于a,b分別除以c的余數(shù)之積(或這個積除以c的余數(shù))。例如,23,16除以5的余數(shù)分別是3和1,所以(23×16)除以5的余數(shù)等于3×1=3。注意:當(dāng)余數(shù)之積大于除數(shù)時,所求 余數(shù)等于余數(shù)之積再除以c的余數(shù)。
部分別裝入小瓶中,每個小瓶裝入液例如,23,19除以5的余數(shù)分別是3體的重量相同。問:最少要裝多少瓶?
和4,所以(23×19)除以5的余數(shù)等
于(3×4)除以5的余數(shù)。 性質(zhì)(4)(5)都可以推廣到多個自然數(shù)的情形。
例1 5122除以一個兩位數(shù)得到的余數(shù)是66,求這個兩位數(shù)。 分析與解:由性質(zhì)(2)知,除數(shù)×商=被除數(shù)-余數(shù)。 5122-66=5056,
5056應(yīng)是除數(shù)的整數(shù)倍。將5056分解質(zhì)因數(shù),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(shù)應(yīng)大于66,長。
再由除數(shù)是兩位數(shù),得到除數(shù)在67~ 第14講 余數(shù)問題
99之間,符合題意的5056的約數(shù)只有 在整數(shù)的除法中,只有能整除與79,所以這個兩位數(shù)是79。 不能整除兩種情況。當(dāng)不能整除時, 例2 被除數(shù)、除數(shù)、商與余數(shù)之就產(chǎn)生余數(shù),所以余數(shù)問題在小學(xué)數(shù)和是2143,已知商是33,余數(shù)是52,學(xué)中非常重要。
求被除數(shù)和除數(shù)。
余數(shù)有如下一些重要性質(zhì)(a,b, 解:因?yàn)楸怀龜?shù)=除數(shù)×商余數(shù) c均為自然數(shù)): =除數(shù)×33 52,
(1)余數(shù)小于除數(shù)。
被除數(shù)=2143-除數(shù)-商-余數(shù) (2)被除數(shù)=除數(shù)×商 余數(shù); =2143-除數(shù)-33-52 除數(shù)=(被除數(shù)-余數(shù))÷商; =2058-除數(shù),
商=(被除數(shù)-余數(shù))÷除數(shù)。 所以 除數(shù)×33 52=2058-除數(shù), (3)如果a,b除以c的余數(shù)相 所以 除數(shù)=(2058-52)÷34=59, 同,那么a與b的差能被c整除。例 被除數(shù)=2058-59=1999。 如,17與11除以3的余數(shù)都是2,所 答:被除數(shù)是1999,除數(shù)是59。 以17-11能被3整除。
例3 甲、乙兩數(shù)的和是1088,甲 (4)a與b的和除以c的余數(shù),數(shù)除以乙數(shù)商11余32,求甲、乙兩數(shù)。 等于a,b分別除以c的余數(shù)之和(或 解:因?yàn)榧?span lang="EN-US">=乙×11 32, 這個和除以c的余數(shù))。例如,23, 所以甲 乙=乙×11 32 乙=乙×16除以5的余數(shù)分別是3和1,所以12 32=1088,
(23 16)除以5的余數(shù)等于3 1=4。 所以乙=(1088-32)÷12=88,注意:當(dāng)余數(shù)之和大于除數(shù)時,所求 甲=1088-乙=1000。
余數(shù)等于余數(shù)之和再除以c的余數(shù)。 答:甲數(shù)是1000,乙數(shù)是88。例如,23,19除以5的余數(shù)分別是3 例4 有一個整數(shù),用它去除70,和4,所以(23 19)除以5的余數(shù)等110,160得到的三個余數(shù)之和是50。于(3 4)除以5的余數(shù)。
求這個數(shù)。
分析與解:先由題目條件,求出這個數(shù)的大致范圍。因?yàn)?span lang="EN-US">50÷
3=16??2,所以三個余數(shù)中至少有一個大于16,推知除數(shù)大于16。由三個余數(shù)之和是50知,除數(shù)不應(yīng)大于70,所以除數(shù)在17~70之間。
由題意知(7 110 160)-50=290應(yīng)能被這個數(shù)整除。將290分解質(zhì)因數(shù),得到290=2×5×29,290在17~70之間的約數(shù)有29和58。 因?yàn)?span lang="EN-US">110÷58=1??52>50,所以58不合題意。所求整數(shù)是29。 例5 求478×296×351除以17的余數(shù)。
分析與解:先求出乘積再求余數(shù),計(jì)算量較大。根據(jù)性質(zhì)(5),可先分別計(jì)算出各因數(shù)除以17的余數(shù),再求余數(shù)之積除以17的余數(shù)。
478,296,351除以17的余數(shù)分別為2,7和11,(2×7×11)÷17=9??1。 所求余數(shù)是1。
例6 甲、乙兩個代表團(tuán)乘車去參觀,每輛車可乘36人。兩代表團(tuán)坐滿若干輛車后,甲代表團(tuán)余下的11人與乙代表團(tuán)余下的成員正好又坐滿一輛車。參觀完,甲代表團(tuán)的每個成員與乙代表團(tuán)的每個成員兩兩合拍一張照片留念。如果每個膠卷可拍36張照片,那么拍完最后一張照片后,相機(jī)里的膠卷還可拍幾張照片?
分析與解:甲代表團(tuán)坐滿若干輛車后余11人,說明甲代表團(tuán)的人數(shù)(簡稱甲數(shù))除以36余11;兩代表團(tuán)余下的人正好坐滿一輛車,說明乙代表團(tuán)余36-11=25(人),即乙代表團(tuán)的人數(shù)(簡稱乙數(shù))除以36余25;甲代表團(tuán)的每個成員與乙代表團(tuán)的每個成員兩兩合拍一張照片,共要拍“甲數(shù)×乙數(shù)”張照片,因?yàn)槊總€膠卷拍36張,所以最后一個膠卷拍的張數(shù),等于“甲數(shù)×乙數(shù)”除以36的余數(shù)。 因?yàn)榧讛?shù)除以36余11,乙數(shù)除以36余25,所以“甲數(shù)×乙數(shù)”除以36的余數(shù)等于11×25除以36的余數(shù)。 (11×25)÷36=7??23, 即最后一個膠卷拍了23張,還可拍36-23=13(張)。
由例6看出,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的數(shù)學(xué)問題,有助于我們思考解題。練習(xí)14
1.今天是星期六,再過1000天是星期幾?
2.已知兩個自然數(shù)a和b(a>b),已知a和b除以13的余數(shù)分別是5和9,求a b,a-b,a×b,a2-b2各自除以13的余數(shù)。
3.2100除以一個兩位數(shù)得到的余數(shù)是56,求這個兩位數(shù)。
4.被除數(shù)、除數(shù)、商與余數(shù)之和是903,已知除數(shù)是35,余數(shù)是2,求被除數(shù)。
5.用一個整數(shù)去除345和543所得的余數(shù)相同,且商相差9,求這個數(shù)。 6.有一個整數(shù),用它去除312,231,123得到的三個余數(shù)之和是41,求這個數(shù)。
7.2000年五月有5個星期三、4個星期四,這個月的一日是星期幾? 第15講 孫子問題與逐步約束法 在古書《孫子算經(jīng)》中有一道題:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二,問物幾何?”意思是:有一堆物品,三個三個數(shù)剩兩個,五個五個數(shù)剩三個,七個七個數(shù)剩兩個。求這堆物品的個數(shù)。
我們稱這類問題為孫子問題。 例1 一個數(shù)除以3余2,除以5余3,除以7余2。求滿足條件的最小自然數(shù)。
分析與解:這道例題就是《孫子算經(jīng)》中的問題。這個問題有三個條件,一下子不好解答。那么,我們能不能通過先求出滿足其中一個條件的數(shù),然后再逐步增加條件,達(dá)到最終解決問題的目的呢?我們試試看。 滿足“除以3余2”的數(shù),有2,5,8,11,14,17,?
在上面的數(shù)中再找滿足“除以5余3”的數(shù),可以找到8,8是同時滿足“除以3余2”、“除以5余3”兩個條件的數(shù),容易知道,8再加上3與5的公倍數(shù),仍然滿足這兩個條件,所以滿足這兩個條件的數(shù)有
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
8,23,38,53,68,?
在上面的數(shù)中再找滿足“除以7余2”的數(shù),可以找到23,23是同時滿足“除以3余2”、“除以5余3”、“除以7余2”三個條件的數(shù)。23再加上或減去3,5,7的公倍數(shù),仍然滿足這三個條件,[3,5,7]=105,因?yàn)?span lang="EN-US">23<105,所以滿足這三個條件的最小自然數(shù)是23。
在例1中,若找到的數(shù)大于[3,5,7],則應(yīng)當(dāng)用找到的數(shù)減去[3,5,7]的倍數(shù),使得差小于[3,5,7],這個差即為所求的最小自然數(shù)。 例2 求滿足除以5余1,除以7余3,除以8余5的最小的自然數(shù)。 分析與解:與例1類似,先求出滿足“除以5余1”的數(shù),有6,11,16,21,26,31,36,?
在上面的數(shù)中,再找滿足“除以7余3”的數(shù),可以找到31。同時滿足“除以5余1”、“除以7余3”的數(shù),彼此之間相差5×7=35的倍數(shù),有 31,66,101,136,171,206,? 在上面的數(shù)中,再找滿足“除以8余5”的數(shù),可以找到101。因?yàn)?span lang="EN-US">101<[5,7,8]=280,所以所求的最小自然數(shù)是101。
在例1、例2中,各有三個約束條件,我們先解除兩個約束條件,求只滿足一個約束條件的數(shù),然后再逐步加上第二個、第三個約束條件,最終求出了滿足全部三個約束條件的數(shù)。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以內(nèi),除以3余2,除以7余3,除以11余4的數(shù)有幾個? 解:滿足“除以3余2”的數(shù)有5,8,11,14,17,20,23,? 再滿足“除以7余3”的數(shù)有17,38,59,80,101,?
再滿足“除以11余4”的數(shù)有59。 因?yàn)殛?span lang="EN-US">[3,7,11]=231,所以符合題意的數(shù)是以59為首項(xiàng),公差是231的等差數(shù)列。(10000-59)÷231=43??8,所以在10000以內(nèi)符合題意的數(shù)共有44個。
例4 求滿足除以6余3,除以8余5,除以9余6的最小自然數(shù)。
- 18 -
分析與解:如果給所求的自然數(shù)加3,所得數(shù)能同時被6,8,9整除,所以這個自然數(shù)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(shè)需要大房間x間,小房間y間,則有7x 4y=66。 這個方程有兩個未知數(shù),我們沒有學(xué)過它的解法,但由4y和66都是偶數(shù),推知7x也是偶數(shù),從而x是偶數(shù)。
當(dāng)x=2時,由7×2 4y=66解得y=13,所以x=2,y=13是一個解。 因?yàn)楫?dāng)x增大4,y減小7時,7x增大28,4y減小28,所以對于方程的一個解x=2,y=13,當(dāng)x增大4,y減小7時,仍然是方程的解,即x=2 4=6,y=13-7=6也是一個解。
所以本題安排2個大房間、13個小房間或6個大房間、6個小房間都可以。
就是說,方程7x 4y=66有無數(shù)個解。由于這類方程的解的不確定性,所以稱這類方程為不定方程。
根據(jù)實(shí)際問題列出的不定方程,往往需要求整數(shù)解或自然數(shù)解,這時的解有時有無限個,有時有有限個,有時可能是唯一的,甚至無解。例如: x-y=1有無限個解,因?yàn)橹灰?span lang="EN-US">x比y大1就是解;
3x 2y=5只有x=1,y=1一個解; 3x 2y=1沒有解。
例6 求不定方程5x 3y=68的所有整數(shù)解。
解:容易看出,當(dāng)y=1時,x=(68-3×1)÷5=13,即x=13,y=1是一個解。 因?yàn)?span lang="EN-US">x=13,y=1是一個解,當(dāng)x減小3,y增大5時,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(shù)解有5個:
的點(diǎn)數(shù)代表一個自然數(shù),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解,其余解可通過對這個解的加、減一定數(shù)值得到。限于我們學(xué)到的知識,尋找第一個解的方法更多的要依賴“拼湊”。 練習(xí)15
1.一個數(shù)除以5余4,除以8余3,除以11余2,求滿足條件的最小自然數(shù)。
2.有一堆蘋果,3個3個數(shù)余1個,5個5個數(shù)余2個,6個6個數(shù)余4個。這堆蘋果至少有多少個? 3.在小于1000的自然數(shù)中,除以4余3,除以5余2,除以7余4的最大的自然數(shù)是幾?
4.在5000以內(nèi),除以3余1,除以5余2,除以7余3的自然數(shù)有多少個?
5.有一個兩位數(shù),除以2與除以3都余1,除以4與除以5都余3,求這個數(shù)。
6.用100元錢去買3元一個和7元一個的兩種商品,錢正好用完,共有幾種買法?
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“數(shù)學(xué)24”的游戲,它把枯燥的基本數(shù)字計(jì)算變得趣味盎然,能大大提高計(jì)算能力和速度,使得思維靈活敏捷,是一種寓教于樂的智力競賽游戲。
游戲規(guī)則:給定四個自然數(shù),通過 ,-,×,÷四則運(yùn)算,可以交換數(shù)的位置,可以隨意地添括號,但規(guī)定每個數(shù)恰好使用一次,連起來組成一個混合運(yùn)算的算式,使最后得數(shù)是24。 “數(shù)學(xué)24”游戲通常是用撲克牌進(jìn)行的,此時,給定的四個自然數(shù)就被限定在1~13范圍內(nèi)了。“數(shù)學(xué)24”游戲可以1個人玩,也可以多個人玩,比如四個人玩,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13,四張牌表示四個自然數(shù)。誰最先按游戲規(guī)則算出24,
就把這四張牌贏走。然后繼續(xù)進(jìn)行。最后誰的牌最多誰獲勝。
要想算得又快又準(zhǔn),這就要靠平時的基本功了。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(yùn)算順序,也可以改變運(yùn)算符號。
請用下面例題中給出的四個數(shù),按規(guī)則算出24。 例1 3,3,5,6。
解一:根據(jù)3×8=24,3已有,將另三個數(shù)湊成8,得3×(5 6-3)=24。 解二:根據(jù)6×4=24,6已有,將另三個數(shù)湊成4,得6×(5-3÷3)=24或6×(3×3-5)=24。
解三:還是根據(jù)3×8=24,把3和8各分成兩數(shù),得(6-3)×(3 5)=24。
解四:先把其中兩數(shù)相乘,積不足24的用另兩數(shù)補(bǔ)足,得3×5 3 6=24。
解五:先把其中兩數(shù)相乘,積超過24的用另兩數(shù)割去,得5×6-3-3=24。
例2 2,2,4,8。
解一:根據(jù)8×3=24,得8×[(2 4)÷2]=24或8×(4-2÷2)=24。 解二:根據(jù)4×6=24,得4×(2 8÷2)=24。
解三:根據(jù)2×12=24,得2×(2×8-4)=24。
解四:根據(jù)8 16=24,8已有,將另三個數(shù)湊成16,得8 2×2×4=24或8 (2 2)×4=24。
解五:根據(jù)8 16=24,把8和16各分成兩數(shù),得2×4 2×8=24。 解六:根據(jù)4 20=24,4已有,將另三個數(shù)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是三個最基本的算式,在玩的過程中,你可以先固定某數(shù)為一個因數(shù),看另三個數(shù)能否湊成相應(yīng)的另一個因數(shù)。你也可以把每一個因數(shù)分別看成由兩個數(shù)湊
來玩“數(shù)學(xué)24”游戲。 例3 1,4,4,5。
分析:很明顯,我們看到4×(1 5)=24,三個數(shù)已經(jīng)能夠算出24了,可惜的是還有一個4沒有用過。根據(jù)規(guī)則,必須把這個4也用進(jìn)去,怎么辦?怎樣把這個多余的4用到算式里面而又不影響得數(shù)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=24,三個數(shù)已經(jīng)能夠算出24了,可惜的是還有一個2沒有用過。根據(jù)規(guī)則,必須把這個2也用進(jìn)去,怎樣把這個多余的2用到算式里面而又不影響得數(shù)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(shù)學(xué)24”游戲規(guī)則的每個具體算式中,一定要出現(xiàn)四個數(shù)和三個運(yùn)算符號。也就是說,一定要進(jìn)行三次運(yùn)算,出現(xiàn)三個運(yùn)算結(jié)果。其中前兩次結(jié)果是運(yùn)算過程中的中間結(jié)果,第三次即最后一次的運(yùn)算結(jié)果必須是24。
當(dāng)我們還是小學(xué)低年級的學(xué)生時,由于知識水平所限,解題總是圍繞運(yùn)算結(jié)果是整數(shù)展開討論。當(dāng)我們升入小學(xué)高年級,接觸到分?jǐn)?shù)以后,
我們的眼界變得開闊了,就可以打破整數(shù)這個框框,允許前兩次的運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)分?jǐn)?shù),這樣,我們將會找到更多的、更好的思考辦法。 例9 1,5,5,5。
至此,應(yīng)用乘法玩“數(shù)學(xué)24”游戲的過程才是完整的。
下面,我們再來看看用分?jǐn)?shù)除法來玩“數(shù)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(yīng)用分?jǐn)?shù)除法玩“數(shù)學(xué)24”游戲的思考過程為:
固定的一個自然數(shù)只能是被除數(shù),除數(shù)恰好由另外個自然數(shù)湊成。 另外,我們還是要強(qiáng)調(diào)一下分?jǐn)?shù)除法與分?jǐn)?shù)乘法的相同處與不同處。學(xué)了分?jǐn)?shù)以后,除法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化成乘法運(yùn)算。因此,在玩“數(shù)學(xué)24”游戲的過程中,很多除法算式可以轉(zhuǎn)化到乘法算式中去。但是它們之間還是
有區(qū)別
8
÷(3-8÷3)=24。
握用分?jǐn)?shù)除法這種工具來玩“數(shù)學(xué)24”游戲是必不可少的。 練習(xí) 16
用給出的四個數(shù),按規(guī)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2×12,3×8,4×6三個整數(shù)乘法基本算式?,F(xiàn)在我們學(xué)了分?jǐn)?shù)以后,乘法基本算式就增加了許多:
在解題過程中,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?jǐn)?shù)乘法基本算式中,固定的一個因數(shù)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
同一個數(shù)字,由于它在所寫的數(shù)里的位置不同,所表示的數(shù)也不同。也就是說,每一個數(shù)字除了本身的值以外,還有一個“位置值”。例如“5”,寫在個位上,就表示5個一;寫在十位上,就表示5個十;寫在百位上,就表示5個百;等等。這種把數(shù)字和數(shù)位結(jié)合起來表示數(shù)的原則,稱為寫數(shù)的位值原則。
我們通常使用的是十進(jìn)制計(jì)數(shù)法,其特點(diǎn)是“滿十進(jìn)一”。就是說,每10個某一單位就組成和它相鄰的較高的一個單位,即10個一,叫做“十”,10個十叫做“百”,10個百叫做“千”,等等。寫數(shù)時,從右端起,第一位是個位,第二位是十位,第三位是百位,第四位是千位,等等(見下圖)。
用阿拉伯?dāng)?shù)字和位值原則,可以表示出一切整數(shù)。例如,926表示9個百,2個十,6個一,即926=9×100 2×10 6。根據(jù)問題的需要,有時我們也用字母代替阿拉伯?dāng)?shù)字表示數(shù),
如:
其中a可以是1~9中的數(shù)碼,但不能是0,b和c是0~9
中的數(shù)碼。
下面,我們利用位值原則解決一些整數(shù)問題。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
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這六個數(shù)的和等于將六個數(shù)的百位、 十位、個位分別相加,得到 所以,六個數(shù)的和是(a b c)的個數(shù)之差必然能被9整除。例如,222倍。
(97531-13579)必是9的倍數(shù)。 例4用2,8,7三張數(shù)字卡片可 例2有一個兩位數(shù),把數(shù)碼1加以組成若干個不同的三位數(shù),所有這在它的前面可以得到一個三位數(shù),加些三位數(shù)的平均值是多少?在它的后面也可以得到一個三位數(shù), 解:由例3知,可以組成的六個這兩個三位數(shù)相差666。求原來的兩位三位數(shù)之和是(2 8 7)×222, 數(shù)。
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(shù)碼1加在一個兩位數(shù)前面,等于加 例5一個兩位數(shù),各位數(shù)字的和了100;把數(shù)碼1加在一個兩位數(shù)后的5倍比原數(shù)大6,求這個兩位數(shù)。
面,等于這個兩位數(shù)乘以10后再加1。 設(shè)這個兩位數(shù)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(dāng)b=4,a=2或b=9,a=6時, x=85。
4b-5a=6成立,所以這個兩位數(shù)是24 原來的兩位數(shù)是85。
或69。
例3 a,b,c是1~9中的三個不 例6將一個三位數(shù)的數(shù)字重新排同的數(shù)碼,用它們組成的六個沒有重列,在所得到的三位數(shù)中,用最大的復(fù)數(shù)字的三位數(shù)之和是(a b c)的多減去最小的,正好等于原來的三位數(shù),少倍?
求原來的三位數(shù)。
分析與解:用a,b,c組成的六
分析與解:設(shè)原來的三位數(shù)的三個不同數(shù)字是
個數(shù)字分別是a,b,c。若
由上式知,所求三位數(shù)是99的倍
數(shù),可能值為198,297,396,495,594,693,792,891。經(jīng)驗(yàn)證,只有
495符合題意,即原來的三位數(shù)是495。 練習(xí)17
1.有一個兩位數(shù),把數(shù)碼1加在它的前面可以得到一個三位數(shù),加在它的后面也可以得到一個三位數(shù),這
兩個三位數(shù)之和是970。求原來的兩位數(shù)。
2.有一個三位數(shù),將數(shù)碼1加在它的前面可以得到一個四位數(shù),將數(shù)碼3加在它的后面也可以得到一個四位數(shù),這兩個四位數(shù)之差是2351,求原來的三位數(shù)。
5.從1~9中取出三個數(shù)碼,用這三個數(shù)碼組成的六個不同的三位數(shù)之和是3330。這六個三位數(shù)中最小的能是幾?最大的能是幾?
6.一個兩位數(shù),各位數(shù)字的和的6倍比原數(shù)小9,求這個兩位數(shù)。 7.一個三位數(shù),抹去它的首位數(shù)之后剩下的兩位數(shù)的4倍比原三位數(shù)大1,求這個三位數(shù)。 第18講 最大最小
同學(xué)們在學(xué)習(xí)中經(jīng)常能碰到求最大最小或最多最少的問題,這一講就來講解這個問題。
例1兩個自然數(shù)的和是15,要使兩個整數(shù)的乘積最大,這兩個整數(shù)各是多少?
分析與解:將兩個自然數(shù)的和為15的所有情況都列出來,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(shù)的乘積最大。
結(jié)論1如果兩個整數(shù)的和一定,那么這兩個整數(shù)的差越小,他們的乘積越大。特別地,當(dāng)這兩個數(shù)相等時,他們的乘積最大。
例2比較下面兩個乘積的大?。?span lang="EN-US"> a=57128463×87596512,
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
b=57128460×87596515。 分析與解:對于a,b兩個積,它們都是8位數(shù)乘以8位數(shù),盡管兩組對應(yīng)因數(shù)很相似,但并不完全相同。直接計(jì)算出這兩個8位數(shù)的乘積是很繁的。仔細(xì)觀察兩組對應(yīng)因數(shù)的大小發(fā)現(xiàn),因?yàn)?span lang="EN-US">57128463比57128460多3,87596512比87596515少3,所以它們的兩因數(shù)之和相等,即
57128463 87596512=57128460 87596515。
因?yàn)?span lang="EN-US">a的兩個因數(shù)之差小于b的兩個因數(shù)之差,根據(jù)結(jié)論1可得a>b。 例3用長36米的竹籬笆圍成一個長方形菜園,圍成菜園的最大面積是多少?
分析與解:已知這個長方形的周長是36米,即四邊之和是定數(shù)。長方形的面積等于長乘以寬。因?yàn)殚L 寬=36÷2=18(米),
由結(jié)論知,圍成長方形的最大的面積是9×9=81(米2)。
例3說明,周長一定的長方形中,正方形的面積最大。
例4兩個自然數(shù)的積是48,這兩個自然數(shù)是什么值時,它們的和最???
分析與解:48的約數(shù)從小到大依次是1,2,3,4,6,8,12,16,24,48。 所以,兩個自然數(shù)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。
兩個因數(shù)之和最小的是6 8=14。 結(jié)論2兩個自然數(shù)的乘積一定時,兩個自然數(shù)的差越小,這兩個自然數(shù)的和也越小。
例5要砌一個面積為72米2
的長方形豬圈,長方形的邊長以米為單位都是自然數(shù),這個豬圈的圍墻最少長多少米?
解:將72分解成兩個自然數(shù)的乘積,這兩個自然數(shù)的差最小的是9-8=1。由結(jié)論2,豬圈圍墻長9米、
- 22 -
寬8米時,圍墻總長最少,為(8 9)×2=34(米)。
答:圍墻最少長34米。 例6把17分成幾個自然數(shù)的和,怎樣分才能使它們的乘積最大? 分析與解:假設(shè)分成的自然數(shù)中有1,a是分成的另一個自然數(shù),因?yàn)?span lang="EN-US">1×a<1 a,也就是說,將1 a作為分成的一個自然數(shù)要比分成1和a兩個自然數(shù)好,所以分成的自然數(shù)中不應(yīng)該有1。
如果分成的自然數(shù)中有大于4的數(shù),那么將這個數(shù)分成兩個最接近的整數(shù),這兩個數(shù)的乘積大于原來的自然數(shù)。例如,5=2 3<2×3,8=3 5<3×5。也就是說,只要有大于4的數(shù),這個數(shù)就可以再分,所以分成的自然數(shù)中不應(yīng)該有大于4的數(shù)。 如果分成的自然數(shù)中有4,因?yàn)?span lang="EN-US">4=2 2=2×2,所以可以將4分成兩個2。
由上面的分析得到,分成的自然數(shù)中只有2和3兩種。因?yàn)?span lang="EN-US">2 2 2=6,2×2×2=8,3 3=6,3×3=9,說明雖然三個2與兩個3的和都是6,但兩個3的乘積大于三個2的乘積,所以分成的自然數(shù)中最多有兩個2,其余都是3。由此得到,將17分為五個3與一個2時乘積最大,為3×3×3×3×3×2=486。
由例6的分析得到:
結(jié)論3把一個數(shù)拆分成若干個自然數(shù)之和,如果要使這若干個自然數(shù)的乘積最大,那么這些自然數(shù)應(yīng)全是2或3,且2最多不超過兩個。 例7把49分拆成幾個自然數(shù)的和,這幾個自然數(shù)的連乘積最大是多少?
解:根據(jù)結(jié)論3,由49=3×15 2 2,所以最大的積是
練習(xí)18
1.試求和是91,乘積最大的兩個自然數(shù)。最大的積是多少?
之和的最小值是多少? 3.比較下面兩個乘積的大?。?span lang="EN-US"> 123456789×987654321, 123456788×987654322。 4.現(xiàn)計(jì)劃用圍墻圍起一塊面積為5544米2
的長方形地面,為節(jié)省材料,要求圍墻最短,那么這塊長方形地的圍墻有多少米長?
5.把19分成幾個自然數(shù)的和,怎樣分才能使它們的積最大? 6.1~8這八個數(shù)字各用一次,分別寫成兩個四位數(shù),使這兩個數(shù)相乘的乘積最大。那么這兩個四位數(shù)各是多少?
7.在數(shù)123456789101112?9899100中劃去100個數(shù)字,剩下的數(shù)字組成一個新數(shù),這個新數(shù)最大是多少?最小是多少?
第19講 圖形的分割與拼接 怎樣把一個圖形按照要求分割成若干部分?怎樣把一個圖形分割成若干部分后,再按要求拼接成另一個圖形?這就是本講要解決的問題。 例1請將一個任意三角形分成四個面積相等的三角形。
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)來分割。
方法一:將某一邊等分成四份,連結(jié)各分點(diǎn)與頂點(diǎn)(見左下圖)。
方法二:畫出某一邊的中線,然后將中線二等分,連結(jié)分點(diǎn)與另兩個頂點(diǎn)(見右上圖)。
方法三:找出三條邊上的中點(diǎn),然后如左下圖所示連結(jié)。
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方法四:將三條邊上的中點(diǎn)兩兩連結(jié)(見右上圖)。 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將右圖分割成五個大小相等的圖形。
分析與解:因?yàn)閳D中共有15個小正方形,所以分割成的圖形的面積應(yīng)該等于15÷5=3(個)小正方形的面積。3個小正方形有
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4×4的方格紙,請?jiān)诒3置總€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?yàn)榉指畛赏耆嗤膬蓧K,所以每塊有8個小方格,并且這兩塊關(guān)于中心點(diǎn)對稱。下面是六種分割方法。
例4將下圖分割成兩塊,然后拼成一個正方形。
分析與解:圖形的面積等于16個小方格,如果以每個小方格的邊長為- 23 -
1,那么拼成的正方形的邊長應(yīng)是4。因?yàn)轭}圖是缺角長方形,長為6寬為3,所以分割成兩塊后,右邊的一塊應(yīng)向上平移1(原來寬為3,向上平移1使寬為4),向左平移2(原來長為6,向左平移2使長為4)。考慮到缺角這一特點(diǎn),可做下圖所示的分割和拼接。
例5有一塊長4.8米、寬3米的長方形地毯,現(xiàn)在把它鋪到長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,使其正好鋪滿房間。
分析與解:首先驗(yàn)證地毯的面積與房間的面積是否相等,然后考慮如何
以可將原來的長分為4份,寬分為3份(見下頁左上圖),現(xiàn)在的長與寬如下頁右上圖。
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?yàn)橐吹膱D形有內(nèi)外兩個正方形,所以有將∠A作為外正方形的角(左下圖)和拼內(nèi)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(xí)19
1.試將一個等邊三角形分割成8個全等的直角三角形。
2.用四種方法將左下圖分割成完全相同的兩部分,但要保持每個小方格的完整。
3.將右上圖分成四個大小相等、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24×25的長方形。
6.將一個正方形分成相等的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(xí)過三角形、正方形、長方形、平行四邊形、梯形以及圓、扇形等基本圖形的面積計(jì)算,圖形及計(jì)算公式如下:
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- 24 -
兩個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×邊長=a2, 長方形面積=長×寬=ab,
平行四邊形面積=底×高=ah,
分析與證明:這道題兩個平行四
邊形的關(guān)系不太明了,似乎無從下手。我們添加一條輔助線,即連結(jié)CE(見圓面積=半徑×半徑×π=πr2, 右上圖),這時通過三角形DCE,就把扇形面積=半徑×半徑×π×圓心角兩個平行四邊形聯(lián)系起來了。在平行的度數(shù)÷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(jì)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(xí)如何計(jì)算它們的面積。 形DCE的兩倍。
例1 小兩個正方形組成下圖所示的 兩個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,一個腰長是
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),這個點(diǎn)到兩腰的垂線段的長分別是a厘米和b厘米。求a b的長。
分析與解:組合圖形的周長并不等于兩個正方形的周長之和,因?yàn)?span lang="EN-US">CG部分重合了。用組合圖形的周長減去DG,就得到大、小正方形邊長之和的三倍,所以兩個正方形的邊長之和等 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。連結(jié)等腰 又由兩個正方形的邊長之差是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小三角形,它們 大正方形邊長=(16 4)÷2=10(厘的底都是20厘米,高分別為a厘米和米),
b厘米(見右上圖)。大三角形的面積 小正方形邊長=(16-4)÷2=6(厘與a,b的關(guān)系就顯露出來了。根據(jù)三米)。
角形的面積公式,兩個小三角形的面積分別為 20×a÷2和20×b÷2。
因?yàn)檫@兩個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,通過添加輔助線,使圖形間的關(guān)系更清晰,從而使問題得解。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分別延長一倍到D,E,F,兩兩連結(jié)D,E,F,得到一個新的三角形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(jié)FB(見右上圖)。
因?yàn)?span lang="EN-US">CA=AF,所以三角形ABC與三角ABF等底等高,面積相等。因?yàn)?span lang="EN-US">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,剩下的長方形比原來正方形的面積減少1725厘米2
,求剩下的長方形的面積。 分析與解:根據(jù)已知條件畫出下頁左上圖,其中甲、乙、丙為截去的部分。
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由左上圖知,丙是長15厘米、寬10厘米的矩形,面積為15×10=150(厘米2)。
因?yàn)榧住⒈纬傻木匦蔚拈L等于原正方形的邊長,乙、丙形成的矩形的長也等于原正方形的邊長,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),長等于原正方形的邊長,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等于1875÷25=75(厘米)。剩下的長方形的面積等于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,放在一個正方形盒的底部,它們之間互相疊合(見右圖)。
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并靠緊盒子的左邊。由于三個正方形紙片面積相等,所以原題圖可以轉(zhuǎn)化成下頁右上圖。此時露出的黃、綠兩部分的面積相等,都等于
(14 10)÷2=12。 因?yàn)榫G: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(xí)20
1.等腰直角三角形的面積是20厘米2,在其中做一個最大的正方形,求這個正方形的面積。
2.如左下圖所示,平行四邊形ABCD的周長是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,在一個正方形水池的周圍,環(huán)繞著一條寬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,一個長方形被一線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?
6.一個長方形的周長是28厘米,如果它的長、寬都分別增加3厘米,那么得到的新長方形比原長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分別延長一倍到E,F,G,H,連結(jié)E,F,G,H。問: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 一個量可以用它的等量來代替;被減數(shù)和減數(shù)都增加(或減少)同一個數(shù),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)。這兩個性質(zhì)在解幾何題時有很重要的作用,它能將求一個圖形的面積轉(zhuǎn)化為求另一個圖形的面積,或?qū)蓚€圖形的面積差轉(zhuǎn)化為另兩個圖形的面積差,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?yàn)槿切?span lang="EN-US">ABC與三角形DEF完全相同,都減去三角形DOC后,根據(jù)差不變性質(zhì),差應(yīng)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(zhuǎn)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10厘米,直角三角形ECB的直角邊EC長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?yàn)殛幱安糠直热切?span lang="EN-US">EFG的面積大10厘米2
,都加上梯形FGCB后,根據(jù)差不變性質(zhì),所得的兩個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。
分析與解:求ED的長,需求出EC的長;求EC的長,需求出直角三角形ECB的面積。因?yàn)槿切?span lang="EN-US">AFB比三角形EFD的面積大18厘米2,這兩個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,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,從而求出ED的長。
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 下頁上圖中,ABCD是7×4的長方形,DEFG是10×2的長方形,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(zhuǎn)化為另外兩個圖形的面積之差,而這兩個圖形的面積之差容易求出,那么問題就解決了。
解法一:連結(jié)B,E(見左下圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形BEO,則原來的問題轉(zhuǎn)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(jié)C,F(見右上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形CFO,則原來的問題轉(zhuǎn)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BC交GF于H(見下頁左上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形COFH,則原來的問題轉(zhuǎn)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AB,FE交于H(見右上圖)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形BHEO,則原來的問題轉(zhuǎn)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、小兩個正方形組成的,小正方形的邊長是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這個條件,實(shí)際上本題的結(jié)果與大正方形的邊長沒關(guān)系。連結(jié)AD(見右上圖),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,高都等于大正方形的邊長,所以面積相等。因?yàn)槿切?span lang="EN-US">AFD是三角形ABD與三角形ACD的公共部分,所以去掉這個公共部分,根據(jù)差不變
性質(zhì),剩下的兩個部分,即三角形ABF與三角形FCD面積仍然相等。根據(jù)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(xí)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為半徑畫弧線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。
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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。
影部分的面積和。
第22講 用割補(bǔ)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(guī)則圖形,為了計(jì)算它們的面積,常常需要變動圖形的位置或?qū)D形進(jìn)行分割、旋轉(zhuǎn)、拼補(bǔ),使它變成
可以計(jì)算出面積的規(guī)則圖形。就是在多邊形的組合圖形中,為了計(jì)算面積,有時也要用到割補(bǔ)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(bǔ)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)在題圖虛線分割的兩個正方形中,右邊正方形的陰影部分是半徑為5的四分之一個圓,在左邊正方形中空白部分是半徑為5的四分之一個圓。
如下圖所示,將右邊的陰影部分平移到左邊正方形中??梢钥闯觯}圖的陰影部分正好等于一個正方形的面積,為5×5=25。
例2在一個等腰三角形中,兩條與底邊平行的線段將三角形的兩條邊等分成三段(見右圖),求圖中陰影部分的面積占整個圖形面積的幾分之幾。
分析與解:陰影部分是一個梯形。我們用三種方法解答。 (1)割補(bǔ)法
從頂點(diǎn)作底邊上的高,得到兩個
相同的直角三角形。將這兩個直角三
角
(2)拼補(bǔ)法
將兩個這樣的三角形拼成一個平行四邊形(下頁左上圖)。
(1)
(2
)
積和平行四邊行面積同時除以2,商不變。所以原題陰影部分占整個圖形面
(3)等分法
將原圖等分成9個小三角形(見右上圖),陰影部分占3個小三角形,
注意,后兩種方法對任意三角形都適用。也就是說,將例題中的等腰三角形換成任意三角形,其它條件不變,結(jié)論仍然成立。
例3如左下圖所示,在一個等腰直角三角形中,削去一個三角形后,剩下一個上底長5厘米、下底長9厘米的等腰梯形(陰影部分)。求這個梯形的面積。
分析與解:因?yàn)椴恢捞菪蔚母撸圆荒苤苯忧蟪鎏菪蔚拿娣e。可以從等腰直角三角形與正方形之間的聯(lián)系上考慮。將四個同樣的等腰直角三角形拼成一個正方形(上頁右下圖),圖中陰影部分是邊長9厘米與邊長5厘米的兩個正方形面積之差,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矩形,求矩形的面積。
分析與解:題中給出了兩個似乎毫無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),無法溝通與矩形的聯(lián)系。我們給這個直角三角形再拼補(bǔ)
上一個相同的直角三角形(見右上圖)。因?yàn)?span lang="EN-US">A與A′,B與B′面積分別相等,所以甲、乙兩個矩形的面積相等。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、乙兩個正方形的邊長的和是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(見左下圖)。
把C割下,拼補(bǔ)到乙正方形的上面(見右上圖),這樣A,B,C三塊就合并成一個長20厘米的矩形,面積是40厘米2,寬是40÷20=2(厘米)。這個寬恰好是兩個正方形的邊長之差,由此可求出乙正方形的邊長為(20-2)÷2=9(厘米),從而乙正方形的面積為9×9=81(厘米2
)。 練習(xí)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兩個半圓?。ㄒ娤聢D),直角邊長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,剪去一個三角形后,剩下的部分是一個直角梯形(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,長方形AEFD的面積是18厘米2,BE長3厘米,求CD的長。 5.下圖是甲、乙兩個正方形,甲的邊長比乙的邊長長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(yīng)用題 有些數(shù)量關(guān)系比較復(fù)雜的應(yīng)用題,用算術(shù)方法求解比較困難。此時,如果能恰當(dāng)?shù)丶僭O(shè)一個未知量為x(或
其它字母),并能用兩種方式表示同 答:袋中共有74個球。 一個量,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(shù)x,那么就得到一個含有未知數(shù)x們設(shè)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(yīng)共有多少個球,我們設(shè)紅球有x個,用題,數(shù)量關(guān)系清晰、解法簡潔,應(yīng)求出紅球個數(shù)后,再求共有多少個球。當(dāng)熟練掌握。
像例1那樣,直接設(shè)題目所求的未知 例1商店有膠鞋、布鞋共46雙,數(shù)為x,即求什么設(shè)什么,這種方法叫膠鞋每雙7.5元,布鞋每雙5.9元,直接設(shè)元法;像例2那樣,為解題方全部賣出后,膠鞋比布鞋多收入10元。便,不直接設(shè)題目所求的未知數(shù),而問:膠鞋有多少雙?
間接設(shè)題目中另外一個未知數(shù)為x,這 分析:此題幾個數(shù)量之間的關(guān)系種方法叫間接設(shè)元法。具體采用哪種不容易看出來,用方程法卻能清楚地方法,要看哪種方法簡便。在小學(xué)階把它們的關(guān)系表達(dá)出來。
段,大多數(shù)題目可以使用直接設(shè)元法。 設(shè)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。膠鞋銷售收入為7.5x元,布鞋銷色的磚,紅磚量是灰磚量的2倍,計(jì)售收入為5.9(46-x)元,根據(jù)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(shè)有膠鞋x雙,則有布鞋磚缺40米3,灰磚剩40米3。問:計(jì)(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(shè)元法。設(shè) 7.5x-271.4 5.9x=10, 計(jì)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(jù)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(shè)元法。設(shè)
有灰磚x米3,則紅磚有2x米3。根據(jù)修建住宅的座數(shù),列出方程
分析:因?yàn)轭}目條件中黃球、藍(lán)球 (x-40)×80=(2x 40)×30, 個數(shù)都是與紅球個數(shù)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(shè)有紅磚x米3
。留給 同學(xué)們做練習(xí)。
例4教室里有若干學(xué)生,走了10個女生后,男生是女生人數(shù)的2倍,又走了9個男生后,女生是男生人數(shù)的5倍。問:最初有多少個女生? 分析與解:設(shè)最初有x個女生,則男生最初有(x-10)×2個。根據(jù)走了10個女生、9個男生后,女生是男生人數(shù)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)。
例5一群學(xué)生進(jìn)行籃球投籃測驗(yàn),每人投10次,按每人進(jìn)球數(shù)統(tǒng)計(jì)的部分情況如下表:
還知道至少投進(jìn)3個球的人平均投進(jìn)6個球,投進(jìn)不到8個球的人平均投進(jìn)3個球。問:共有多少人參加測驗(yàn)?
分析與解:設(shè)有x人參加測驗(yàn)。由上表看出,至少投進(jìn)3個球的有(x-7-5-4)人,投進(jìn)不到8個球的有(x-3-4-1)人。投中的總球數(shù),既等于進(jìn)球數(shù)不到3個的人的進(jìn)球數(shù)加上至少投進(jìn)3個球的人的進(jìn)球數(shù), 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(shù)不到8個的人的進(jìn)球數(shù)加上至少投進(jìn)8個球的人的進(jìn)球數(shù),
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、丙三人同乘汽車到外地旅行,三人所帶行李的重量都超過了可免費(fèi)攜帶行李的重量,需另付行李費(fèi),三人共付4元,而三人行李
共重150千克。如果一個人帶150千克的行李,除免費(fèi)部分外,應(yīng)另付行李費(fèi)8元。求每人可免費(fèi)攜帶的行李重量。
分析與解:設(shè)每人可免費(fèi)攜帶x千克行李。一方面,三人可免費(fèi)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(yīng)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(yīng)付8÷(150-x)元。根據(jù)超重行李每千克應(yīng)付的錢數(shù),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(xí)
23
還剩60元。問:甲、乙二人各有存款
多少元?
有多少溶液?
3.大、小兩個水池都未注滿水。若從小池抽水將大池注滿,則小池還剩5噸水;若從大池抽水將小池注滿,則大池還剩30噸水。已知大池容積是小池的1.5倍,問:兩池中共有多少噸水?
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。在每個男孩看來,黃帽子比紅帽子多5頂;在每個女孩看來,黃帽子是紅帽子的2倍。問:男孩、女孩各有多少人?
5.教室里有若干學(xué)生,走了10個女生后,男生人數(shù)是女生的1.5倍,又走了10個女生后,男生人數(shù)是女生的4倍。問:
教室里原有多少個學(xué)生?
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含金多少克?
7.一位牧羊人趕著一群羊去放牧,跑出一只公羊后,他數(shù)了數(shù)羊的只數(shù),發(fā)現(xiàn)剩下的羊中,公羊與母羊的只數(shù)比是9∶7;過了一會跑走的公羊又回到了羊群,卻又跑走了一只母羊,牧羊人又?jǐn)?shù)了數(shù)羊的只數(shù),發(fā)現(xiàn)公羊與母羊的只數(shù)比是7∶5。這群羊原來有多少只?
第24講 行程問題(一)
路程、時間、速度是行程問題的三個基本量,它們之間的關(guān)系如下: 路程=時間×速度,
時間=路程÷速度, 速度=路程÷時間。
這一講就是通過例題加深對這三個基本數(shù)量關(guān)系的理解。
例1 一個車隊(duì)以4米/秒的速度緩緩?fù)ㄟ^一座長200米的大橋,共用115秒。已知每輛車長5米,兩車間隔10米。問:這個車隊(duì)共有多少輛車? 分析與解:求車隊(duì)有多少輛車,需要先求出車隊(duì)的長度,而車隊(duì)的長
度等于車隊(duì)115秒行的路程減去大橋的長度。由“路程=時間×速度”可求出車隊(duì)115秒行的路程為4×115=460(米)。
故車隊(duì)長度為460-200=260(米)。再由植樹問題可得車隊(duì)共有車(260-5)÷(5 10) 1=18(輛)。 例2騎自行車從甲地到乙地,以10千米/時的速度行進(jìn),下午1點(diǎn)到;以15千米/時的速度行進(jìn),上午11點(diǎn)到。如果希望中午12點(diǎn)到,那么應(yīng)以怎樣的速度行進(jìn)?
分析與解:這道題沒有出發(fā)時間,沒有甲、乙兩地的距離,也就是說既沒有時間又沒有路程,似乎無法求速度。這就需要通過已知條件,求出時間和路程。
假設(shè)A,B兩人同時從甲地出發(fā)到乙地,A每小時行10千米,下午1點(diǎn)到;B每小時行15千米,上午11點(diǎn)到。B到乙地時,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間B比A多行的路程。因?yàn)?span lang="EN-US">B比A每小時多行15-10=5(千米),所以B從甲地到乙地所用的時間是
- 30 -
20÷(15-10)=4(時)。
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時行60千米,速度應(yīng)為
60÷(12-7)=12(千米/時)。 例3 劃船比賽前討論了兩個比賽方案。第一個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間的一半。這兩個方案哪個好?
分析與解:路程一定時,速度越快,所用時間越短。在這兩個方案中,速度不是固定的,因此不好直接比較。在第二個方案中,因?yàn)閮煞N速度劃行的時間相同,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。用單線表示以2.5米/秒的速度劃行的路程,用雙線表示以3.5米/秒的速度劃行的路程,可畫出下圖所示的兩個方案的比較圖。其中,甲段 乙段=丙段。
在甲、丙兩段中,兩個方案所用時間相同;在乙段,因?yàn)槁烦滔嗤业诙N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間短。
綜上所述,在兩種方案中,第二種方案所用時間比第一種方案少,即第二種方案好。
例4 小明去爬山,上山時每小時行2.5千米,下山時每小時行4千米,往返共用3.9時。問:小明往返一趟共行了多少千米?
分析與解:因?yàn)樯仙胶拖律降穆烦滔嗤?,所以若能求出上山?span lang="EN-US">1千米和下山走1千米一共需要的時間,則可以求出上山及下山的總路程。 因?yàn)樯仙?、下山各?span lang="EN-US">1千米共需
所以上山、下山的總路程為
1.小燕上學(xué)時騎車,回家時步行,時,甲車到達(dá)B地。求A,B兩地的距 在行程問題中,還有一個平均速度的概念:平均速度=總路程÷總時間。
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(shè)等邊三角形的邊長為l厘米,則螞蟻爬行一周需要的時間為
螞蟻爬行一周平均每分鐘爬行
在行程問題中有一類“流水行船”問題,在利用路程、時間、速度三者之間的關(guān)系解答這類問題時,應(yīng)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 兩個碼頭相距418千米,汽艇順流而下行完全程需11時,逆流而上行完全程需19時。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)
答:這條河的水流速度為8千米/時。 練習(xí)24
路上共用50分鐘。若往返都步行,則
全程需要70分鐘。求往返都騎車需要多少時間。
2.某人要到60千米外的農(nóng)場去,開始他以5千米/時的速度步行,后來有輛速度為18千米/時的拖拉機(jī)把他送到了農(nóng)場,總共用了5.5時。問:他步行了多遠(yuǎn)?
3.已知鐵路橋長1000米,一列火車從橋上通過,測得火車從開始上橋到完全下橋共用120秒,整列火車完全在橋上的時間為80秒。求火車的速度和長度。
4.小紅上山時每走30分鐘休息10分鐘,下山時每走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50分,那么下山用了多少時間?
5.汽車以72千米/時的速度從甲地到乙地,到達(dá)后立即以48千米/時的速度返回甲地。求該車的平均速度。 6.兩地相距480千米,一艘輪船在其間航行,順流需16時,逆流需20
時,求水流的速度。
7.一艘輪船在河流的兩個碼頭間航行,順流需要6時,逆流需要8時,水流速度為2.5千米/時,求輪船在靜水中的速度。
第25講 行程問題(二)
本講重點(diǎn)講相遇問題和追及問題。在這兩個問題中,路程、時間、速度的關(guān)系表現(xiàn)為: 相遇問題:
追擊問題:
在實(shí)際問題中,總是已知路程、時間、速度中的兩個,求另一個。 例1甲車每小時行40千米,乙車每小時行60千米。兩車分別從A,B兩地同時出發(fā),相向而行,相遇后3離。
分析與解:先畫示意圖如下:
圖中C點(diǎn)為相遇地點(diǎn)。因?yàn)閺?span lang="EN-US">C點(diǎn)到B點(diǎn),甲車行3時,所以C,B兩地的距離為40×3=120(千米)。 這120千米乙車行了120÷60=2(時),說明相遇時兩車已各行駛了2時,所以A,B兩地的距離是(40 60)×2=200(千米)。
例2小明每天早晨按時從家出發(fā)上學(xué),李大爺每天早晨也定時出門散步,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刻相遇。有一天小明提前出門,因此比平時早9分鐘與李大爺相遇,這天小明比平時提前多少分鐘出門?
分析與解:因?yàn)樘崆?span lang="EN-US">9分鐘相遇,說明李大爺出門時,小明已經(jīng)比平時多走了兩人9分鐘合走的路,即多走了(60 40)×9=900(米), 所以小明比平時早出門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,這時迎面開來一列火車,從車頭到車尾經(jīng)過他身旁共用18秒。已知火車全長342米,求火車的速度。 分析與解:
在上圖中,A是小剛與火車相遇地點(diǎn),B是小剛與火車離開地點(diǎn)。由題意知,18秒小剛從A走到B,火車頭從A走到C,因?yàn)?span lang="EN-US">C到B正好是火車的長度,所以18秒小剛與火車共行了342米,推知小剛與火車的速度和是342÷18=19(米/秒),
從而求出火車的速度為19-2=17(米/秒)。
例4 鐵路線旁邊有一條沿鐵路方向的公路,公路上一輛拖拉機(jī)正以20
千米/時的速度行駛。這時,一列火車以56千米/時的速度從后面開過來,火車從車頭到車尾經(jīng)過拖拉機(jī)身旁用了37秒。求火車的全長。 分析與解
分析與解:這道題條件比較隱蔽,時間、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針行走,兩人每分鐘分別行50米和46米。出發(fā)后多長時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次的時間兔 與例3類似,只不過由相向而行的相遇問題變成了同向而行的追及問題。由上圖知,37秒火車頭從B走到C,拖拉機(jī)從B走到A,火車比拖拉機(jī)多行一個火車車長的路程。用米作長度單位,用秒作時間單位,求得火車車長為
速度差×追及時間
= [(56000-20000)÷3600]×37 = 370(米)。
例5如右圖所示,沿著某單位圍墻外面的小路形成一個邊長300米的正方形,甲、乙兩人分別從兩個對角處沿逆時針方向同時出發(fā)。已知甲每分走90米,乙每分走70米。問:至少經(jīng)過多長時間甲才能看到乙?
分析與解:當(dāng)甲、乙在同一條邊(包括端點(diǎn))上時甲才能看到乙。甲追上乙一條邊,即追上300米需 300÷(90-70)=15(分),此時甲、乙的距離是一條邊長,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,但是兔子動作快,獵狗跑3步的時間兔子能跑4步。獵狗至少跑出多遠(yuǎn)才能追上野兔?
子跑21步的路程;
(2)獵狗跑12步的時間等于兔子跑16步的時間。
由此知,在獵狗跑12步的這段時間里,獵狗能跑12
步,相當(dāng)于兔子跑
也就是說,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(xí)25
1.A,B兩村相距2800米,小明從A村出發(fā)步行5分鐘后,小軍騎車從B村出發(fā),又經(jīng)過10分鐘兩人相遇。已知小軍騎車比小明步行每分鐘多行130米,小明每分鐘步行多少米? 2.甲、乙兩車同時從A,B兩地相向而行,它們相遇時距A,B兩地中心處8千米。已知甲車速度是乙車的1.2倍,求A,B兩地的距離。 3.小紅和小強(qiáng)同時從家里出發(fā)相向而
行。小紅每分鐘走52米,小強(qiáng)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(qiáng)每分鐘走90米,則兩人仍在A處相遇。小紅和小強(qiáng)的家相距多遠(yuǎn)? 4.一列快車和一列慢車相向而行,快車的車長是280米,慢長的車長是385米。坐在快車上的人看見慢車駛過的時間是11秒,坐在慢車上的人看見快車駛過的時間是多少秒? 5.甲、乙二人同時從A地到B地去。甲騎車每分鐘行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(jié)果在甲即將休息的時刻兩人同時到達(dá)B地。問:A,B兩地相距多遠(yuǎn)?
6.甲、乙兩人從周長為1600米的正方形水池相對的兩個頂點(diǎn)同時出發(fā)
子跳4次。兔子跑出多遠(yuǎn)將被獵狗追上?
第26講 行程問題(三)
在行程問題中,經(jīng)常會碰到相遇問題、追及問題、時間路程速度的關(guān)系問題等交織在一起的綜合問題,這類問題難度較大,往往需要畫圖幫助搞清各數(shù)量之間的關(guān)系,并把綜合問題分解成幾個單一問題,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(dá)B點(diǎn),乙由O點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn),且OB=OC。如果乙改為向南走,那么這個條件相當(dāng)于“兩人相距1800米,12分鐘相遇”的相遇問題,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(dá)E點(diǎn),乙由O點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn),且OE=OF。如果乙改為向北走,那么這個條件相當(dāng)于“兩人相距1800米,75分鐘后甲追上乙”的追及問題,所以每分鐘兩人行走的路程差是1800÷75=24(米)。
再由和差問題,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、面包車和大客車的速度分別為60千米/時、48千米/時和
42千米/時,小轎車和大客車從甲地、面包車從乙地同時相向出發(fā),面包車遇到小轎車后30分鐘又遇到大客車。問:甲、乙兩地相距多遠(yuǎn)? 分析與解:如下圖所示,面包車與小轎車在A點(diǎn)相遇,此時大客車到達(dá)B點(diǎn),大客車與面包車行BA這段路程共需30分鐘。
乙的速度是0.6米/秒,他們同時分別從水池的兩端出發(fā),來回共游了11分鐘,如果不計(jì)轉(zhuǎn)向的時間,那么在這段時間里,他們共相遇了多少次? 分析與解:甲游一個單程需30÷1=30(秒),乙游一個單程需30÷0.6=50(秒)。甲游5個單程,乙游3個單程,各自到了不同的兩端又重新 開始,這個過程的時間是150秒,即練習(xí)26 山頂?shù)木嚯x是
1.甲、乙二人上午8時同時從東村騎車到西村去,甲每小時比乙快6千米,中午12點(diǎn)甲到達(dá)西村后立即返 由大客車與面包車的相遇問題知BA=(48 42)×(30÷60)=45(千米); 小轎車比大客車多行BA(45千米)需要的時間,由追及問題得到45÷(60-42)=2.5(時);
在這2.5時中,小轎車與面包車共行甲、乙兩地的一個單程,由相遇問題可求出甲、乙兩地相距(60 48)×2.5=270(千米)。
由例1、例2看出,將較復(fù)雜的綜合問題分解為若干個單一問題,可以達(dá)到化難為易的目的。
例3 小明放學(xué)后,沿某路公共汽車路線以不變速度步行回家,該路公共汽車也以不變速度不停地運(yùn)行。每隔9分鐘就有一輛公共汽車從后面超過他,每隔7分鐘就遇到迎面開來的一輛公共汽車。問:該路公共汽車每隔多少分鐘發(fā)一次車?
分析與解:這是一道數(shù)量關(guān)系非常隱蔽的難題,有很多種解法,但大多數(shù)解法復(fù)雜且不易理解。為了搞清各數(shù)量之間的關(guān)系,我們對題目條件做適當(dāng)變形。
假設(shè)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。這時在前63分鐘他迎面遇到63÷7=9(輛)車,后63分鐘有63÷9=7(輛)車追上他,那么在兩個63分鐘里他共遇到朝同一方向開來的16輛車,則發(fā)車的時間間隔為
例4 甲、乙兩人在長為30米的水池里沿直線來回游泳,甲的速度是1米/秒,
2.5分鐘,其間,兩人相遇了5次(見回東村,在距西村15千米處遇到乙。下圖),實(shí)折線與虛折線的交點(diǎn)表示問:東、西兩村相距多遠(yuǎn)? 相遇點(diǎn)。
2.紅星小學(xué)組織學(xué)生排成隊(duì)步行
去郊游,步行的速度是1米/秒,隊(duì)尾的王老師以2.5米/秒的速度趕到排頭,然后立即返回隊(duì)尾,共用10分鐘。求隊(duì)伍的長度。
3.甲、乙二人分別從A,B兩地同 以2.5分鐘為一個周期,11分鐘時出發(fā),兩人同向而行,甲26分鐘趕包含4個周期零1分鐘,而在一個周上乙;兩人相向而行,6分鐘可相遇。期中的第1分鐘內(nèi),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),迎面來了一 例4用畫圖的方法,直觀地看出輛汽車,他問司機(jī):“后面有騎自行了一個周期內(nèi)相遇的次數(shù),由此可見車的人嗎?”司機(jī)回答:“10分鐘前畫圖的重要性。
我超過一個騎自行車的人。”這人繼 例5甲、乙兩人同時從山腳開始續(xù)走了10分鐘,遇到了這個騎自行車爬山,到達(dá)山頂后就立即下山。他們的人。如果自行車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,汽車速度是人步行2倍。甲到山頂時乙距山頂還有400速度的多少倍?
米,甲回到山腳時乙剛好下到半山腰。 5.某人沿著電車道旁的便道以求從山腳到山頂?shù)木嚯x。
4.5千米/時的速度步行,每7.2分鐘 分析與解:本題的難點(diǎn)在于上山有一輛電車迎面開過,每12分鐘有一與下山的速度不同,如果能在不改變輛電車從后面追過。如果電車按相等題意的前提下,變成上山與下山的速的時間間隔發(fā)車,并以同一速度不停度相同,那么問題就可能變得容易些。地往返運(yùn)行,那么電車的速度是多 如果兩人下山的速度與各自上山的少?電車發(fā)車的時間間隔是多少? 速度相同,那么題中“甲回到山腳時
6.鐵路旁有一條小路,一列長110
米的火車以30千米/時的速度向南駛?cè)ィ?span lang="EN-US">8點(diǎn)時追上向南行走的一名工人,
15秒后離他而去,8點(diǎn)6分迎面遇到一個向北行走的農(nóng)民,12秒后離開這個農(nóng)民。問:工人與農(nóng)民何時相遇? 7.小紅從家到火車站趕乘火車,
每小時行4千米,火車開時她還離車站1千米;每小時行5千米,她就早 到車站12分鐘。小紅家離火車站多少千米?
第27講 邏輯問題(一)
四年級已經(jīng)學(xué)習(xí)過用列表法和假設(shè)法解答邏輯推理問題。從廣義上說,任何一道數(shù)學(xué)題,任何一個思維過程,都需要邏輯分析、判斷和推理。我們這里所說的邏輯問題,是指那些主要不是通過計(jì)算,而是通過邏輯分析、判斷和推理,得出正確結(jié)論的問題。邏輯推理必須遵守四條基本規(guī)律: (1)同一律。在同一推理過程中,每個概念的含義,每個判斷都應(yīng)從始至終保持一致,不能改變。
(2)矛盾律。在同一推理過程中,對同一對象的兩個互相矛盾的判斷,至少有一個是錯誤的。例如,“這個數(shù)大于8”和“這個數(shù)小于5”是兩個互相矛盾的判斷,其中至少有一個是錯的,甚至兩個都是錯的。
(3)排中律。在同一推理過程中,對同一對象的兩個恰好相反的判斷必有一個是對的,它們不能同時都錯。例如“這個數(shù)大于8”和“這個數(shù)不大于8”是兩個恰好相反的判斷,其中必有一個是對的,一個是錯的。 (4)理由充足律。在一個推理過程中,要確認(rèn)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(xí)中,在思考、分析問題時,都自覺或不自覺地使用著上面的規(guī)則,只是沒有加以總結(jié)。例如假設(shè)法,根據(jù)假設(shè)推出與已知條件矛盾,從而否定假設(shè),就是利用了矛盾律。在列表法中,對同一事件“√”與“×”只有一個成立,就是利用了排中律。
例1 張聰、王仁、陳來三位老師擔(dān)任五(2)班的語文、數(shù)學(xué)、英語、音樂、美術(shù)、體育六門課的教學(xué),每人教兩門?,F(xiàn)知道:
(1)英語老師和數(shù)學(xué)老師是鄰居; (2)王仁年紀(jì)最??;
(3)張聰喜歡和體育老師、數(shù)學(xué)老師來往;
(4)體育老師比語文老師年齡大; (5)王仁、語文老師、音樂老師三人經(jīng)常一起做操。
請判斷各人分別教的是哪兩門課程。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
分析與解:題中給出的已知條件較復(fù)雜,我們用列表法求解。先設(shè)計(jì)出右圖的表格,表內(nèi)用“√”表示肯定,用“×”表示否定。因?yàn)轭}目說“每人教兩門”,所以每一橫行都應(yīng)有2個“√”;因?yàn)槊块T課只有一人教,所以每一豎列都只有1個“√”,其余均為“×”。
由(3)知,張聰不是體育、數(shù)學(xué)老師;由(5)知,王仁不是語文、音樂老師;由(2)(4)知,王仁不是體育老師,推知陳來是體育老師。至此,得到左
下表
由(3)知,體育老師與數(shù)學(xué)老師不是一個人,即陳來不是數(shù)學(xué)老師,推知王仁是數(shù)學(xué)老師;由(1)知,數(shù)學(xué)老師王仁不是英語老師,推知王仁是美術(shù)老師。至此,得到右上表。 由(4)知,體育老師陳來與語文老師不是一個人,即陳來不是語文老師,推知張聰是語文老師;由(5)知,語文老師張聰不是音樂老師,推知陳來是音樂老師;最后得到張聰是英語老師,見下表。
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所以,張聰教語文、英語,王仁教數(shù)學(xué)、美術(shù),陳來教音樂、體育。 以上推理過程中,除充分利用已知條件外,還將前面已經(jīng)推出的正確結(jié)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“√”,每列只有一個“√”,其余都是“×”這個隱含條件。
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(jié)論,這種方法叫做排他法。
例2 小明、小芳、小花各愛好游泳、羽毛球、乒乓球中的一項(xiàng),并分別在一小、二小、三小中的一所小學(xué)上學(xué)?,F(xiàn)知道:
(1)小明不在一??; (2)小芳不在二?。?/span>
(3)愛好乒乓球的不在三??; (4)愛好游泳的在一??; (5)愛好游泳的不是小芳。 問:三人上各愛好什么運(yùn)動?各上哪所小學(xué)?
分析與解:這道題比例1復(fù)雜,因?yàn)橐袛嗳?、學(xué)校和愛好三個內(nèi)容。與四年級第26講例4類似,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?yàn)楦鞅碇校啃忻苛兄荒苡幸粋€“√”,所以表3可補(bǔ)全為表4。
由表4、表2知道,愛好游泳的在一小,小芳不愛游泳,所以小芳不在一小。于是可將表1補(bǔ)全為表5。對照表5和表4,得到:小明在二小上學(xué),愛好打乒乓球;小芳在三小上學(xué),愛好打羽毛球;小花在一小上學(xué),愛好游泳。 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《鏡花緣》中有一段林之祥與多久公飄洋過海的故事。有一天他們來到了“兩面國”,卻忘記了這一天是星期幾。迎面見了“兩面國”里的牛頭和馬面。他們知道,牛頭在星期一、二、三說假話,在星期四、五、六、日說真話;馬面在星期四、五、六說假話,在星期一、二、三、日說真話。牛頭說:“昨天是我說假話的日子?!瘪R面說:“真巧,昨天也是我說假話的日子?!?span lang="EN-US"> 請判斷這一天是星期幾。 分析與解:因?yàn)榕n^、馬面只有星期日都說真話,其它時間總是一個說真話,另一個說假話,所以這一天不是星期日,否則星期六都說假話,與題意不符。
由題意知,這一天說真話的,前一天必說假話;這一天說假話的,前一天必說真話。推知這一天同時是牛頭、馬面說假話與說真話轉(zhuǎn)換的日子。因?yàn)樾瞧诙?、三、五、六都不是說假話與說真話轉(zhuǎn)換的日子,所以這一天不是星期二、三、五、六;星期一是牛頭由說真話變?yōu)檎f假話的日子,但不是馬面由說假話變?yōu)檎f真話的日子,所以這一天也不是星期一;星期四是牛頭由說假話變?yōu)檎f真話的日子,也是馬面由說真話變?yōu)檎f假話的日子,所以這天是星期四。 例4 A,B,C,D四個同學(xué)中有兩個同學(xué)在假日為街道做好事,班主任把這四人找來了解情況,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,我沒做。” C:“A,D中只有一人做了好事?!?span lang="EN-US"> D:“B說的是事實(shí)?!?/span>
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
最后通過仔細(xì)分析調(diào)查,發(fā)現(xiàn)四人中有兩人說的是事實(shí),另兩人說的與事實(shí)有出入。到底是誰做了好事? 分析與解:我們用假設(shè)法來解決。題目說四人中有兩人說的是事實(shí),另兩人說的與事實(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(dāng)B,C都做了好事,或B,C都沒做好事,或B做了好事而C沒做好事時,B說的話都與事實(shí)有出入。
因?yàn)?span lang="EN-US">B與D說的是一樣的,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(shè)B與D說的話正確。這時C做了好事,A說C,D兩人中有人做了好事,A說的話也正確,這與題目條件只有“兩人說的是事實(shí)”相矛盾。所以假設(shè)不對。
(2)假設(shè)A與C說的話正確。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說的話也正確,與題意不符;若做好事的是B與D,則B說的話與事實(shí)不符,符合題意。
綜上所述,做好事的是B與D。 練習(xí)27
1.A,B,C,D,E五個好朋友曾在一張圓桌上討論過一個復(fù)雜的問題。今天他們又聚在了一起,回憶當(dāng)時的情景。
A說:“我坐在B的旁邊。” B說:“坐在我左邊的不是C就是D。”
C說:“我挨著D?!?span lang="EN-US"> D說:“C坐在B的右邊?!?span lang="EN-US"> 實(shí)際上他們都記錯了。你能說出當(dāng)時他們是怎樣坐的嗎?沒有發(fā)言的E的左邊是誰?
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。根據(jù)挑選規(guī)則,參展產(chǎn)品滿足下列要求: (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:哪幾種產(chǎn)品被選中參展? 3.三戶人家每家有一個孩子,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(duì);
(2)老張的女兒不是小紅; (3)老陳和方麗不是一家人。 請你將三戶人家區(qū)分開。 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:“乙和丙都說謊?!币艺f:“甲和丙都說謊?!北f:“甲和乙都說謊。”根據(jù)三人所說,你判斷一下,下面的結(jié)論哪一個正確: (1)三人都說謊; (2)三人都不說謊; (3)三人中只有一人說謊; (4)三人中只有一人不說謊。 6.五號樓住著四個女孩和兩個男孩,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(shù)。 第28講 邏輯問題(二)
例1老師拿來五頂帽子,兩頂紅的三頂白的。他讓三個聰明的同學(xué)甲、乙、丙按甲、乙、丙的順序排成一路縱隊(duì),并閉上眼睛,然后分別給他們各戴上一頂帽子,同時把余下的帽子藏起來。當(dāng)他們睜開眼后,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(jù)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:這是一個典型的邏輯推理問題。甲站在最前面,雖然看不見任何一頂帽子,但他可以想到:如果我和乙戴的都是紅帽子,因?yàn)橐还仓挥袃身敿t帽子,那么丙就會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,說明我和乙戴的帽子是兩白或一白一紅。
甲接著想:乙也很聰明,當(dāng)他看到丙判斷不出自己戴的帽子的顏色時,他也能判斷出我們兩人戴的帽子是兩白或一白一紅。此時,如果他看到我戴是紅帽子,那么他就會知道自己戴的是白帽子,只有我戴的是白帽子時,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(yán)密而無懈可擊。
例2三個盒子各裝兩個球,分別是兩個黑球、兩個白球、一個黑球一個白球。封裝后,發(fā)現(xiàn)三個盒子的標(biāo)簽全部貼錯。如果只允許打開一個看,那么能把標(biāo)簽全部糾正過來嗎?
分析與解:因?yàn)椤叭齻€盒子的標(biāo)簽全部貼錯”了,貼錯的情況見下圖(○表示白球,●表示黑球)
:
如果從標(biāo)簽是兩黑的盒子中拿一個球,那么最不利的情況是拿出一個白球,此時無法判定是實(shí)際情況1,還是實(shí)際情況2,也就無法把標(biāo)簽全部糾正過來;
同理,從標(biāo)簽是兩白的盒子中拿一個球,若拿的是黑球,則也無法把標(biāo)簽全部糾正過來;
從標(biāo)簽是一黑一白的盒子中拿出一個球,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(biāo)簽全部糾正過來。
所以,只要從標(biāo)簽是一黑一白的盒子中拿一個球,就能糾正全部標(biāo)簽。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)化考試,試題共10道,都是正人勝了至少2盤,與第一名勝2盤矛誤題,每道題10分,滿分為100分。盾。所以,A,B各勝3盤,各得6分。 正確畫“√”,錯誤畫“×”。他們 還有4盤,已知D比C名次高,的答卷如下表:
每個人都至少勝一盤,只能是D勝2
盤得4分,C,E各勝一盤,各得2分。 注意:題目中“每個人都至少勝一盤”是制約結(jié)果的重要條件,如果沒有這個條件,那么該題的結(jié)果就有兩種可能:一是A,B各勝3盤,各得6分,D勝2盤得4分,C,E各勝1 考試成績公布后,三人都得70分。盤,各得2分;二是A,B各勝3盤,請你給出各題的正確答案。 各得6分,D,E各勝2盤各得4分,C 分析與解:我們先分析一下三人勝0盤,得0分。 的得分情況。因?yàn)槿硕嫉?span lang="EN-US">70分,所 以每人都錯了3道題。比較A,B的答練習(xí)28
卷發(fā)現(xiàn),他們有6道題的答案不一樣, 1.有個老漢想考考他的四個聰明說明這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,A,B答案相同的題都對了,兩頂藍(lán)的和一頂黃的。然后,讓四個因此找到了第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(duì),并讓他們閉上眼睛。接著,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(dāng)他們睜開眼睛后,每個人都有6道題的答案不一樣,因此找到了只能看見前邊人的帽子。這時,老漢第2,3,5,7題的正確答案。各題的依次問小兒子、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,老漢又問大兒子。大兒子想了一會兒,正確地說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:大兒子戴的帽子是什么顏行乒乓球循環(huán)賽,每兩人都只賽一盤。色?他是如何判斷的?
規(guī)定勝者得2分,負(fù)者不得分?,F(xiàn)在
2.五年級有四個班,每個班有兩知道的比賽結(jié)果是:A與B并列第一名名班長,每次召開年級班長會議時各(有兩個并列第一名,就不再設(shè)第二班參加一名班長。參加第一次會議的名,下一個名次規(guī)定為第三名),D是A,B,C,D,參加第二次會議的是比C的名次高,每個人都至少勝了一E,B,F,D,參加第三次會議的是A,盤。試求每人的得分。
E,B,G。已知H三次會都沒參加,請 分析與解:因?yàn)槠古仪虮荣悰]有問每個班各是哪兩位班長?平局,所以求勝的盤數(shù)與得分是一回 3.甲、乙、丙、丁四個學(xué)生坐在事,勝的盤數(shù)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,總得分是號。一個專說謊話的人說:“乙坐在2×10= 20(分)。
丙的旁邊,甲坐在乙和丙的中間,乙 因?yàn)槊咳硕假?span lang="EN-US">4盤,所以第一名的座位不是3號?!眴枺鹤?span lang="EN-US">2號座最多勝4盤,但因?yàn)?span lang="EN-US">A,B并列第一,位上的是誰?
A,B不可能都勝4盤,所以A,B最多 4.李大娘問三位青年人的年齡。 各勝3盤。如果A,B沒有各勝3盤, 小張說:“我22歲。比小吳小2而是各勝2盤,那么剩下的10-2×2= 6歲。比小徐大1歲?!?/span>
(盤)的勝利者只會是C,D,E,根據(jù)
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
小吳說:“我不是年齡最小的。求物品數(shù)比抽屜數(shù)或抽屜數(shù)的倍數(shù)小徐和我差3歲。小徐25歲?!?多,至于多多少,這倒無妨。 小徐說:“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(guī)定每 這三位青年人愛開玩笑,每人講個抽屜中都要放物品,即有些抽屜可的三句話中,都有一句是錯的。李大以是空的,也不限制每個抽屜放物品娘難辯真真假假,請你幫助李大娘弄的個數(shù)。
清這三人的年齡。
(3)抽屜原理只能用來解決存在 5. A,B,C三支足球隊(duì)舉行循環(huán)性問題,“至少有一個”的意思就是比賽(每隊(duì)之間賽一場),下面是記存在,滿足要求的抽屜可能有多個,有詳細(xì)比賽情況的表。但后來發(fā)現(xiàn)表但這里只需保證存在一個達(dá)到要求的中有四個數(shù)是錯誤的。請按規(guī)定重制抽屜就夠了。
一張正確的表格。(勝一場記2分, (4)將a件物品放入n個抽屜中,負(fù)一場記0分,平一場雙方各記1分。)
如果a÷n=m??b,其中b是自然數(shù), 那么由抽屜原理2就可得到,至少有
一個抽屜中的物品數(shù)不少于(m 1)件。 例1 五年級有47名學(xué)生參加一次數(shù)學(xué)競賽,成績都是整數(shù),滿分是100分。已知3名學(xué)生的成績在60分以下,其余學(xué)生的成績均在75~95分
6.某次數(shù)學(xué)測驗(yàn),共有六道試題,之間。問:至少有幾名學(xué)生的成績相均是是非題。正確的畫“√”,錯誤同?
的畫“×”。每題答對得2分,不答 分析與解:關(guān)鍵是構(gòu)造合適的抽得1分,答錯得0分。甲、乙、丙、屜。既然是問“至少有幾名學(xué)生的成丁的答案及前三人的得分如下表,求績相同”,說明應(yīng)以成績?yōu)槌閷?,學(xué)丁得了多少分。
生為物品。除3名成績在60分以下的 學(xué)生外,其余成績均在75~95分之間,75~95共有21個不同分?jǐn)?shù),將這21個分?jǐn)?shù)作為21個抽屜,把47-3=44(個)學(xué)生作為物品。 44÷21= 2??2,
根據(jù)抽屜原理2,至少有1個抽屜至少有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)生的成績是相同的。 我們在四年級已經(jīng)學(xué)過抽屜原 例2 夏令營組織2000名營員活理,并能夠解答一些簡單的 抽屜原理動,其中有爬山、參觀博物館和到海問題。這兩講先復(fù)習(xí)一下抽屜原理的灘游玩三個項(xiàng)目。規(guī)定每人必須參加概念,然后結(jié)合一些較復(fù)雜的抽屜原一項(xiàng)或兩項(xiàng)活動。那么至少有幾名營理問題,討論如何構(gòu)造抽屜。員參加的活動項(xiàng)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個抽屜中,那么至少有一個抽明顯,因?yàn)閱柕氖恰爸辽儆袔酌麪I員屜中的物品不少于2件。
參加的活動項(xiàng)目完全相同”,所以應(yīng) 抽屜原理2將多于m×n件物品任該把活動項(xiàng)目當(dāng)成抽屜,營員當(dāng)成物意放到到n個抽屜中,那么至少有一品。營員數(shù)已經(jīng)有了,現(xiàn)在的問題是個抽屜中的物品不少于(m 1)件。應(yīng)當(dāng)搞清有多少個抽屜。
理解抽屜原理要注意幾點(diǎn):(1)抽 因?yàn)椤懊咳吮仨殔⒓右豁?xiàng)或兩項(xiàng)屜原理是討論物品與抽屜的關(guān)系,要
活動”,共有3項(xiàng)活動,所以只參加一項(xiàng)活動的有3種情況,參加兩項(xiàng)活
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動的有爬山與參觀、爬山與海灘游玩、參觀與海灘游玩3種情況,所以共有3 3=6(個)抽屜。 2000÷6=333??2,
根據(jù)抽屜原理2,至少有一個抽屜中有333 1=334(件)物品,即至少有334名營員參加的活動項(xiàng)目是相同的。 例3把125本書分給五(2)班學(xué)生,如果其中至少有1人分到至少4本書,那么,這個班最多有多少人? 分析與解:這道題一下子不容易理解,我們將它變變形式。因?yàn)槭前褧纸o學(xué)生,所以學(xué)生是抽屜,書是物品。本題可以變?yōu)椋?span lang="EN-US">125件物品放入若干個抽屜,無論怎樣放,至少有一個抽屜中放有4件物品,求最多有幾個抽屜。這個問題的條件與結(jié)論與抽屜原理2正好相反,所以反著用抽屜原理2即可。由 1255÷(4-1)=41??2知,125件物品放入41個抽屜,至少有一個抽屜有不少于4件物品。也就是說這個班最多有41人。 同學(xué)們想一想,如果有42個人,還能保證至少有一人分到至少4本書嗎?
例4五(1)班張老師在一次數(shù)學(xué)課上出了兩道題,規(guī)定每道題做對得2分,沒做得1分,做錯得0分。張老師說: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(yīng)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個抽屜。 本題變?yōu)椋阂阎?span lang="EN-US">9個抽屜中至少有一個抽屜至少有6件物品,求至少有多少件物品。反著用抽屜原理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(shù),但因?yàn)閱栴}不同,所以構(gòu)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??梢娎贸閷显斫忸},應(yīng)根據(jù)問題靈活構(gòu)造抽屜。一般地,當(dāng)問“最少有多少××”時,應(yīng)將××作為物品,如例1,2,4;當(dāng)問“最多有多少××?xí)r,應(yīng)將××作為抽屜,如例3。
例5任意將若干個小朋友分為五組。證明:一定有這樣的兩組,兩組中的男孩總數(shù)與女孩總數(shù)都是偶數(shù)。 分析與解:因?yàn)橐唤M中的男孩人數(shù)與女孩人數(shù)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個抽屜,五組作為5件物品,由抽屜原理1知,至少有一個抽屜中有兩件物品。即這五組中至少有兩組的情況相同,將這兩組人數(shù)相加,男孩人數(shù)與女孩人數(shù)都是偶數(shù)。 練習(xí)29
1.某單位購進(jìn)92箱桔子,每箱至少110個,至多138個,現(xiàn)將桔子數(shù)相同的作為一組,箱子數(shù)最多的一組至少有幾箱?
2.幼兒園小朋友分200塊餅干,無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.圖書館有甲、乙、丙、丁四類圖書,規(guī)定每個同學(xué)最多可以借兩本不同類的圖書,至少有多少個同學(xué)借書,才能保證有兩個人所借的圖書類別相同?
5.我國人口已超過12億,如果人均壽命不超過75歲,那么我國至少有兩個人出生的時間相差不會超過2秒鐘。這個結(jié)論是否正確?
6.紅光小學(xué)五(2)班選兩名班長。投票時,每個同學(xué)只能從4名候選人中挑選2名。這個班至少應(yīng)有多少個同學(xué),才能保證有8個或8個以上的同學(xué)投了相同的2名候選人的票?
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
7.把135塊餅干分給16個小朋友,若每個小朋友至少要分到一塊餅干,那么不管怎樣分,一定會有兩個小朋友得到的餅干數(shù)目相同。為什么?
第30講 抽屜原理(二)
例1把一個長方形畫成3行9列共27個小方格,然后用紅、藍(lán)鉛筆任意將每個小方格涂上紅色或藍(lán)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個抽屜,必有一個抽屜的物品數(shù)不少于2件,即一定有兩列小方格涂色的方式相同。 例2在任意的四個自然數(shù)中,是否總能找到兩個數(shù),它們的差是3的倍數(shù)?
分析與解:這道題可以將4個自然數(shù)看成4件物品,可是卻沒有明顯的抽屜,這就需要根據(jù)題目構(gòu)造合適的抽屜。
因?yàn)轭}目要求兩個數(shù)的差是3的倍數(shù),當(dāng)兩個數(shù)除以3的余數(shù)相同時,這兩個數(shù)的差一定是3的倍數(shù),所以將自然數(shù)按除以3的余數(shù)分類,可以分為整除、余1、余2三類,將這三類看成3個抽屜。4件物品放入3個抽屜,必有一個抽屜中至少有2件物品,即4個自然數(shù)中至少有2個數(shù)除以3的余數(shù)相同,它們的差是3的倍數(shù)。 所以,任意的四個自然數(shù)中,總能找到兩個數(shù),它們的差是3的倍數(shù)。 例3 從1,3,5,7,?,47,49這25個奇數(shù)中至少任意取出多少個數(shù),才能保證有兩個數(shù)的和是52。 分析與解:首先要根據(jù)題意構(gòu)造合適的抽屜。在這25個奇數(shù)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個抽屜,每個抽屜中有兩個數(shù),還剩下一個數(shù)1,單獨(dú)作為一個抽屜。這樣就把25個奇數(shù)分別放在13個抽屜中了。因?yàn)橐还灿?span lang="EN-US">13個抽屜,所以任意取出14個數(shù),無論怎樣取,至少有一個抽屜被取出2個數(shù),這兩個數(shù)的和是52。所以本題的答案是取出14個數(shù)。 例4在下圖所示的8行8列的方格表中,每個空格分別填上1,2,3這三個數(shù)字中的任一個,使得每行、每列及兩條對角線上的各個數(shù)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個和,8列也有8個和,2條對角線有2個和,所以一共有8 8 2=18(個)和。因?yàn)轭}目問的是,這18個和能否互不相等,所以這18個和是物品,而和的不同數(shù)值是抽屜。 按題目要求,每個和都是由1,2,3三個數(shù)中任意選8個相加而得到的。這些和中最小的是8個都是1的數(shù)相加,和是8;最大的是8個都是3的數(shù)相加,和是24。在8至24之間,不同的和只有24-81=17(個)。將這17個不同的和的數(shù)值作為抽屜,把各行、列、對角線的18個和作為物品。把18件物品放入17個抽屜,至少有一個抽屜中的物品數(shù)不少于2件。也就是說,這18個和不可能互不相等。 例5用1,2,3,4這4個數(shù)字任意寫出一個10000位數(shù),從這個10000位數(shù)中任意截取相鄰的4個數(shù)字,可以組成許許多多的四位數(shù)。這些四位數(shù)中至少有多少個是相同的? 分析與解:猛一看,誰是物品,誰是抽屜,都不清楚。因?yàn)閱栴}是求相鄰的4個數(shù)字組成的四位數(shù)有多少
個是相同的,所以物品應(yīng)是截取出的所有四位數(shù),而將不同的四位數(shù)作為抽屜。
在10000位數(shù)中,共能截取出相鄰的四位數(shù)10000-3=9997(個), 即物品數(shù)是9997個。
用1,2,3,4這四種數(shù)字可以組成的不同四位數(shù),根據(jù)乘法原理有4×4×4×4=256(種), 這就是說有256個抽屜。 9997÷256=39??13, 所以這些四位數(shù)中,至少有40個是相同的。 練習(xí)30
1.紅光小學(xué)每周星期一、三、五、六各舉辦一種課外活動,問: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完全一樣?
2.任意取多少個自然數(shù),才能保證至少有兩個數(shù)的差是7的倍數(shù)? 3.在前10個自然數(shù)中,至少取多少個數(shù),才能保證其中有兩個數(shù)的和是10?
4.右圖是一個5行5列的方格表,能否在每個方格中分別填上1,2,3中的一個數(shù),使得每行、每列及兩條對角線上的五個方格中的數(shù)字之和互不相同?
5.要把85個球放入若干個盒子中,每個盒子中最多放7個。問:至少有幾個盒子中放球的數(shù)目相同? 6.至少取出多少個真分?jǐn)?shù),才可
以保證其中必有兩個真分?jǐn)?shù)之差小于
答案與提示: 練習(xí)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(見左下式)。
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
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3.(1)先將豎式化為整數(shù)除法豎
式如左下式:
(2)由千位加法知B=A-1,再由個位減法知C=9。因?yàn)槭粶p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( 見右上式)。中有一個是5,另一個是偶數(shù)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。見上頁右下式。 8)÷9=2.8。
(2)先將除法豎式化為整數(shù)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?yàn)槌龜?shù)與d 提示:3634=2×23×79。 的乘積是1000的倍數(shù),d與e都不為 6.391344。提示:仿照例3。 0,所以d與除數(shù)中必分別含有因子2
3
7.774888。
和52,故d=8,除數(shù)是125的奇數(shù)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(shù)為5000÷8=625,練習(xí)2
再由625×a是三位數(shù)知a=1,所以被 1.(1)4285;(2)461538。
除數(shù)為625×1008=630000,所求豎式見右上式。 練習(xí)3
7×(1000A B)= 6×(1000B+A), 1.2。2.4。 化簡后得538A=461B,由于538 3.0。
與461互質(zhì),且A,B均為三位數(shù),所以A=461,B= 538。所求六位數(shù)是
461538。
2.(1)124×81=10044;(2)117684÷12= 9807。
提示:(1)設(shè)被乘數(shù)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(jù)豎式特點(diǎn)知,商是9807。 3x-10×2=7,設(shè)除數(shù)是a,根據(jù)豎式特點(diǎn)由8a<100, x=9。 9a≥100,推知
所以a=12。
(2)相當(dāng)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(yùn)算“
”是:從第
一個數(shù)字起,求越來越大的連續(xù)幾個自然數(shù)的乘積,因數(shù)個數(shù)是第二個數(shù)字。(4
4)÷(3
3)= (4
×5×6×7)÷(3×4×5)=14。 練習(xí)4
小學(xué)奧數(shù)基礎(chǔ)教程(五年級)
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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(xí)5
1.是。提示:7018和1392分別是4205與2813的和與差。 2.14。
提示:已知這兩個數(shù)的積可以整除4875,說明這兩個數(shù)都是4875的因
數(shù)。4875= 3×5×5×5×13,用這些因子湊成兩個數(shù),使它們的和是64,
2.7。
顯然這兩個數(shù)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:先后填入的三個數(shù) 3.33。
依次是7,8,4。 提示:從已知的四式發(fā)現(xiàn),第一 4.123654和321654。
個數(shù)的4倍加上第二個數(shù)等于結(jié)果, 提示:由題意知,b,d,f是偶數(shù),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(yùn)算是: m6,進(jìn)而知f=4,所求數(shù)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(shù),因?yàn)槠骄?span lang="EN-US">90=9×10
,所以總
=2×1÷7/4=8/7。
5.
(人)。 6.不能。
提示:假設(shè)能。因?yàn)榍皟蓚€數(shù)的
6.(1)2,3,1;(2)7或14。 和能被3整除,第2、第3個數(shù)的和也 提示:(1)(59)19=
能被3整除,所以第1、第3兩個數(shù)除419=3,5
(19
5)= 5
4=
以3的余數(shù)相同。類似可知,排在第1,1。
3,5,7,9位的數(shù)除以3的余數(shù)都相 (2)當(dāng)x<11時,x是7;當(dāng)x同。在1~9中,除以3的余數(shù)相同的
>11時,x是14。
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