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1、奥数入门知识之趣味数学1.钟声 小明家离火车站很近,他每天都可以根据车站大楼的钟声起床。车站大楼的钟,每敲响一下延时3 秒,间隔1 秒后再敲第二下。 假如从第一下钟声响起,小明就醒了,那么到小明确切判断出已是清晨6 点,前后共经过了几秒钟? 分析与解 从第一下钟声响起,到敲响第6 下共有5 个“延时”、 5 个“间隔”,共计(3+1)5=20 秒。当第6 下敲响后,小明要判断是否清晨6点,他一定要等到“延时3 秒”和“间隔1 秒”都结束后而没有第7 下敲响,才能判断出确是清晨6 点。因此,答案应是:(31)6=24(秒)。 28.最少拿几次? 晚饭后,爸爸、妈妈和小红三个人决定下一盘跳棋。打开
2、装棋子的盒子前,爸爸忽然用大手捂着盒子对小红说:“小红,爸爸给你出一道跳棋子的题,看你会不会 做?”小红毫不犹豫地说:“行,您出吧?”“好,你听着:这盒跳棋有红、绿、蓝色棋子各15 个,你闭着眼睛往外拿,每次只能拿1个棋子,问你至少拿几次才能保证拿出的棋子中有3 个是同一颜色的?” 听完题后,小红陷入了沉思。同学们,你们会做这道题吗? 分析与解 至少拿7 次,才能保证其中有3 个棋子同一颜色。 我们可以这样想:按最坏的情况,小红每次拿出的棋子颜色都不一样,但从第4 次开始,将有2 个棋子是同一颜色。到第6 次,三种颜色的棋子各有2 个。当第7 次取出棋子时,不管是什么颜色,先取出的6 个棋子中
3、必有2 个与它同色,即出现3 个棋子同一颜色的现象。 同学们,你们能从这道题中发现这类问题的规律吗?如果要求有4 个棋子同一颜色,至少要拿几次?如果要求5 个棋子的颜色相同呢?29.巧手摆花坛 学校门口修了一个正方形花坛,花坛竣工时,大队部在花坛旁挂出一块小黑板,上面写着:“各中队少先队员:花坛修好了,同学们都希望管理这个花坛。哪个中队的少先队员能做出下面两道题,就请那个中队的少先队员负责管理这个花坛。 要在这个花坛的四周摆上16 盆麦冬,要求每边都是7 盆,应该怎样摆? 还要在这个花坛四周摆上24 盆串红,要求每边也是7 盆,应该怎样摆?“ 同学们,你会摆吗?请你试试看。分析与解 答案如下图
4、:请你把18 这八个数分别填入下图所示正方体顶点的圆圈里,使每个面的4 个角上的数之和都相等。 分析与解 做这种填数游戏,有两种方法,一种是“笨”方法,即凑数的方法。分别用这8 个数去试,这种方法可行,但很费事。另一种方法是用分析、计算的方法。这道题可以分析、计算如下:在计算各个面上4 个数的和时,顶点上的数总是分属3 个不同的面,这样,每个顶点上的数都被重复计算了3 次。因此,各个面上4 个数的和为18 这8 个数的和的3 倍,即(12+3+.+8)3=108.又因为正方体有6 个面,也就是每个面上的四个数的和应是1086=18.18 应是我们填数的标准。 如果在前面上填入1、7、2、8(如
5、图31),那么右侧面上已有2、8,其余两顶点只能填3、5.以此类推,答案如图31 所示。31.算算这笔账 小明哥哥的个体商店里,同时放着甲、乙两种收录机,售价都是990 元。 但是甲种收录机是紧俏商品,赚了10;乙种收录机是滞销品,赔了10。 假如今天两种收录机各售出一台,小明哥哥的商店是赚钱了还是赔钱了?若赚了,则赚了多少?若赔了,则赔了多少?你会算这笔账吗? 分析与解 赚了10后是990 元,原价是:990(110)=900(元) 赔了10%后是990 元,原价是:990(1-10%)=1100(元) 那么两台收录机,原来进价为9001100=2000 元,现在卖了9902=1980元。因
6、此,这个商店卖出甲、乙两种收录机各一台,赔了2000-1980=20 元。33.谁得优秀? 六年级同学毕业前,凡报考重点中学的同学,都要参加体育加试。加试后,甲、乙、丙、丁四名同学谈论他们的成绩:甲说:“如果我得优,那么乙也得优。” 乙说:“如果我得优,那么丙也得优。” 丙说:“如果我得优,那么丁也得优。” 以上三名同学说的都是真话,但这四人中得优的却只有两名。问这四人中谁得优秀? 分析与解 我们可以这样想:如果甲得优秀,那么乙、丙、丁都得优秀,这与实际不符;如果乙得优秀,则丙、丁也得优秀,也与实际不符。因此,只能丙、丁得优秀,才符合实际情况。判断结果是:丙、丁得优秀。9.扩大鱼池养鱼专业户张
7、强,去年承包了一个叫“金三角”的鱼池(如图24),喜获丰收。为了进一步增产,决定把鱼池扩大。但有这样的要求:扩大后的鱼池必须仍是三角形,保持“金三角”鱼池的称号;扩大后的鱼池面积是原面积的4 倍;原鱼池的三个角上栽的3 棵大柳树不能移动。你能替张强设计一个施工草图吗? 分析与解 草图如图25 所示。 我们只要过三角形的三个顶点,分别作它们所对的边的平行线,两两相交,成一个大三角形,这个大三角形的面积是原三角形面积的4 倍。14.从1 到100 万 大家对德国大数学家高斯小时候的一个故事可能很熟悉了。 传说他在十岁的时候,老师出了一个题目:1+23+99+10O 的和是多少? 老师刚把题目说完,
8、小高斯就算出了答案:这100 个数的和是5050.原来,小高斯是这样算的:依次把这100 个数的头和尾都加起来,即 1100,299,398,5051,共50 对,每对都是 101,总和就是 10150=5050.现在请你算一道题:从1 到 这100 万个数的数字之和是多少? 注意:这里说的“100 万个数的数字之和”,不是“这100 万个数之和”。 例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 这12 个数的数字之和就是1+234+56789101+1+1+2=51.请你先仔细想想小高斯用的方法,会对你算这道题有启发。 分析与解 可以在这100 万个数前面加一个“0”,再把这些
9、数两两分组: 和 0 和 1 和 2 和 3依此类推,一共可分为50 万组,最后剩下 这个数不成对。 各组数的数字之和都是999999=54,最后的 数字之和是1.所以这100 万个数的数字之和为:(54)+1=18.完全数 如果整数a 能被b 整除,那么b 就叫做a 的一个因数。例如,1、2、3、4、6 都是12 的因数。有一种数,它恰好等于除去它本身以外的一切因数的和,这种数叫做完全数。例如,6 就是最小的一个完全数,因为除6 以外的6的因数是1、2、3,而6=1+23.你能在20 至30 之间找出第二个完全数吗? 分析与解 20 至30 之间的完全数是28.因为除28 以外的28 的因数
10、是1、2、4、7、14,而28=124714.寻找完全数并不是容易的事。经过不少数学家 研究,到目前为止,一共找到了23 个完全数。第三、四个完全数是:496=1+2+4+816+31+62124+248 8128=124+81632+64127+254508+10162032+4064奇怪的是,已发现的23 个完全数是偶数,会不会有奇完全数存在呢?至今无人能回答。完全数问题还是一个没有解决的问题。23.一筐苹果 入冬前,妈妈买来了一筐苹果,清理时,发现这筐苹果2 个、2 个地数,余1 个;3 个、3 个地数,余2 个;4 个、4 个地数,余3 个;5 个、5 个地数,余4 个;6 个、6 个
11、地数,余5 个。你知道这筐苹果至少有多少个吗? 分析与解 根据题目条件,可以知道,这筐苹果的个数加1,就恰好是2、3、4、5、6 的公倍数。而题目要求“至少有多少个”,所以,苹果的个数应该是2、3、4、5、6 的最小公倍数减去1. 2,3,4,5,6=60 60-1=59即这筐苹果至少有59 个。24.怎样分? 有44 枚棋子,要分装在1O 个小盒中,要求每个小盒中的棋子数互不相同,应该怎样分? 分析与解 无法分。 因为要想使这10 个小盒中的棋子数互不相同,至少可使这10 个盒子中的棋子数分别为 0、 1、2、3、4、5、6、7、8、9;这样共需要45 枚棋子。 而实际只有44 枚棋子,因此
12、,必有两盒或两盒以上的棋子数相同。25.不要急于动手 左图是一个正方形,被分成6 横行,6 纵列。在每个方格中,可任意填入1、2、3 中的一个数字,但要使每行、每列及两条对角线上的数字之和各不相同,这可能吗?为什么? 分析与解 不可能。 这是因为每行、每列和两条对角线都是由6 个方格组成的,那么数字之和最小是16=6,数字之和最大是36=18.要想使各行、各列及对角线上的数字之和各不相同,只能出现6、7、8、9、17、18 这13 种数字和,但实际却需要6(行)6(列)2(对角线)=14 种不同的数字和。 由此可知,要达到每行、每列及两条对角线上的数字和各不相同是不可能的。26.数字小魔术 新
13、年联欢会上,同学们一致要求教数学的王老师出一个节目。王老师微笑着走到讲台前说:“我给你们表演一个数字魔术吧!”说完,王老师拿出一叠纸条,发给每人一张,并神秘地说:“由于我教你们数学,所以你们脑子里的数也听我的话。不信,你们每人独立地在纸条上写上任意4 个自然数(不重复写),我保证能从你们写的4 个数中,找出两个数,它们的差能被3 整除。” 王老师的话音一落,同学们就活跃起来。有的同学还说:“我写的数最调皮,就不听王老师的话。”不一会儿,同学们都把数写好了,但是当同学们一个个念起自己 写的4 个数时,奇怪的事果真发生了。同学们写的数还真听王老师的话,竟没有一个同学写的数例外,都让王老师找出了差能
14、被3 整除的两个数。 同学们,你们知道王老师数字小魔术的秘密吗? 分析与解 其实,同学们写在纸条上的数字并不是听王老师的话,而是听数学规律的话。 因为任意一个自然数被3 除,余数只能有3 种可能,即余0、余1、余2.如果把自然数按被3 除后的余数分类,只能分为3 类,而王老师让同学们在纸条上写的却是4 个数,那么必有两个数的余数相同。余数相同的两个数相减(以大减小)所得的差,当然能被3 整除。 王老师是根据数学基本性质设计小魔术的。所以,只要我们刻苦学习数学,掌握规律,也会在数学王国中创造出魔术般的奇迹。51.托尔斯泰的算题(一) 托尔斯泰是19 世纪末俄国的伟大作家。他对算术也很有兴趣,还写
15、过算术课本。他特别喜欢表面复杂,但却有简便方法解答的算题。下面就是托尔斯泰非常喜欢的“割草人”算题:“一队割草人要收割两块草地,其中一块比另一块大1 倍。全队在大块1. 从甲地到乙地有2种走法,从乙地到丙地有4种走法,从甲地不经过乙地到丙地有3种走法,则从甲地到丙地的不同的走法共有 种2. 甲、乙、丙3个班各有三好学生3,5,2名,现准备推选两名来自不同班的三好学生去参加校三好学生代表大会,共有 种不同的推选方法3. 从甲、乙、丙三名同学中选出两名参加某天的一项活动,其中一名同学参加上午的活动,一名同学参加下午的活动有 种不同的选法4. 从a、b、c、d这4个字母中,每次取出3个按顺序排成一列
16、,共有 种不同的排法5. 若从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,则选派的方案有 种6. 有a,b,c,d,e共5个火车站,都有往返车,问车站间共需要准备 种火车票7. 某年全国足球甲级联赛有14个队参加,每队都要与其余各队在主、客场分别比赛一场,共进行 场比赛8. 由数字1、2、3、4、5、6可以组成 个没有重复数字的正整数9. 用0到9这10个数字可以组成 个没有重复数字的三位数10. (1)有5本不同的书,从中选出3本送给3位同学每人1本,共有 种不同的选法;(2)有5种不同的书,要买3本送给3名同学每人1本,共有 种不同的选法11. 计划展出10幅不同的画
17、,其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一行陈列,要求同一品种的画必须连在一起,那么不同的陈列方式有 种12. (1)将18个人排成一排,不同的排法有 少种;(2)将18个人排成两排,每排9人,不同的排法有 种;(3)将18个人排成三排,每排6人,不同的排法有 种13. 5人站成一排,(1)其中甲、乙两人必须相邻,有 种不同的排法;(2)其中甲、乙两人不能相邻,有 种不同的排法;(3)其中甲不站排头、乙不站排尾,有 种不同的排法14. 5名学生和1名老师照相,老师不能站排头,也不能站排尾,共有 种不同的站法15. 4名学生和3名老师排成一排照相,老师不能排两端,且老师必须要排在一起的不同排法
18、有 种16. 停车场有7个停车位,现在有4辆车要停放,若要使3个空位连在一起,则停放的方法有 种17. 在7名运动员中选出4名组成接力队参加4100米比赛,那么甲、乙都不跑中间两棒的安排方法有 种18. 一个口袋内装有大小相同的7个白球和1个黑球(1)从口袋内取出3个球,共有 种取法;(2)从口袋内取出3个球,使其中含有1个黑球,有 种取法;(3)从口袋内取出3个球,使其中不含黑球,有 种取法19. 甲,乙,丙,丁4个足球队举行单循环赛:(1)共需比赛 场;(2)冠亚军共有 种可能20. 按下列条件,从12人中选出5人,有 种不同选法(1)甲、乙、丙三人必须当选;(2)甲、乙、丙三人不能当选;(3)甲必须当选,乙、丙不能当选;(4)甲、乙、丙三人只有一人当选;(5)甲、乙、丙三人至多2人当选;(6)甲、乙、丙三人至少1人当选;21. 某歌舞团有7名演员,其中3名会唱歌,2名会跳舞,2名既会唱歌又会跳舞,现在要从7名演员中选出2人,一人唱歌,一人跳舞,到农村演出,问有 种选法22. 从6名男生和4名女生中,选出3名男生和2名女生分别承担A,B,C,D,E五项工作,一共有 种不同的分配方法