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文档简介
1、资料库整数的问题整数是最基本的数,它产生了许多有趣的数学问题.在中、小学生的数学竞赛中,有关整数的问题占有重要的地位.我们除了从课本上学习整数知识以外,还必须通过课外活动来补充一些整数的知识,以及解决问题的思路和方法。 对于两位、三位或者更多位的整数,有时要用下面的方法来表示:49=410+9,235=2100+310+5,7064=71000+610+4,就是一、整除整除是整数问题中一个重要的基本概念.如果整数a除以自然数b,商是整数且余数为0,我们就说a能被b整除,或b能整除a,或b整除a,记作b丨a.此时,b是a的一个因数(约数),a是b的倍数.1.整除的性质性质1 如果a和b都能被m整
2、除,那么a+b,a-b也都能被m整除(这里设ab).例如:3丨18,3丨12,那么3丨(18+12),3丨(18-12).性质2 如果a能被b整除,b能被c整除,那么a能被c整除。例如: 3丨6,6丨24,那么3丨24.性质3 如果a能同时被m、n整除,那么a也一定能被m和n的最小公倍数整除.例如:6丨36,9丨26,6和9的最小公倍数是18,18丨36.如果两个整数的最大公约数是1,那么它们称为互质的.例如:7与50是互质的,18与91是互质的.性质4 整数a,能分别被b和c整除,如果b与c互质,那么a能被bc整除.例如:72能分别被3和4整除,由3与4互质,72能被3与4的乘积12整除.性
3、质4中,“两数互质”这一条件是必不可少的.72分别能被6和8整除,但不能被乘积48整除,这就是因为6与8不互质,6与8的最大公约数是2.性质4可以说是性质3的特殊情形.因为b与c互质,它们的最小公倍数是bc.事实上,根据性质4,我们常常运用如下解题思路:要使a被bc整除,如果b与c互质,就可以分别考虑,a被b整除与a被c整除.能被2,3,4,5,8,9,11整除的数都是有特征的,我们可以通过下面讲到的一些特征来判断许多数的整除问题.2.数的整除特征(1)能被2整除的数的特征:如果一个整数的个位数是偶数,那么它必能被2整除.(2)能被5整除的数的特征:如果一个整数的个位数字是0或5,那么它必能被
4、5整除.(3)能被3(或9)整除的数的特征:如果一个整数的各位数字之和能被3(或9)整除,那么它必能被3(或9)整除.(4)能被4(或25)整除的数的特征:如果一个整数的末两位数能被4(或25)整除,那么它必能被4(或25)整除.(5)能被8(或125)整除的数的特征:如果一个整数的末三位数能被8(或125)整除,那么它必能被8(或125)整除.(6)能被11整除的数的特征:如果一个整数的奇数位数字之和与偶数位数字之和的差(大减小)能被11整除,那么它必能被11整除.是什么数字?解:18=29,并且2与9互质,根据前面的性质4,可以分别考虑被2和9整除.要被2整除,b只能是0,2,4,6,8.
5、再考虑被9整除,四个数字的和就要被9整除,已有7+4=11.如果 b=0,只有 a=7,此数是 7740;如果b=2,只有a=5,此数是7542;如果b4,只有a3,此数是 7344;如果 b6,只有 a1,此数是 7146;如果b8,只有a8,此数是7848.因此其中最小数是7146.根据不同的取值,分情况进行讨论,是解决整数问题常用办法,例1就是一个典型.例2 一本老账本上记着:72只桶,共67.9元,其中处是被虫蛀掉的数字,请把这笔账补上.解:把67.9写成整数679,它应被72整除.7298,9与8又互质.按照前面的性质4,只要分别考虑679被8和被9整除.从被8整除的特征,79要被8
6、整除,因此b2.从6792能被9整除,按照被9整除特征,各位数字之和+24能被9整除,因此a3.这笔帐是367.92元.例3 在1,2,3,4,5,6六个数字中选出尽可能多的不同数字组成一个数(有些数字可以重复出现),使得能被组成它的每一个数字整除,并且组成的数要尽可能小.解:如果选数字5,组成数的最后一位数字就必须是5,这样就不能被偶数2,4,6整除,也就是不能选2,4,6.为了要选的不同数字尽可能多,我们只能不选5,而选其他五个数字1,2,3,4,6.1+2+3+4+616,为了能整除3和6,所用的数字之和要能被3整除,只能再添上一个2,16+218能被3整除.为了尽可能小,又要考虑到最后
7、两位数能被4整除.组成的数是122364.例4 四位数74能被55整除,求出所有这样的四位数.解:55511,5与11互质,可以分别考虑被5与11整除.要被5整除,个位数只能是0或5.再考虑被11整除.(7+4)-(百位数字+0)要能被11整除,百位数字只能是0,所得四位数是7040.(7+4)-(百位数字+5)要能被11整除,百位数字只能是6(零能被所有不等于零的整数整除),所得四位数是7645.满足条件的四位数只有两个:7040,7645.例5 一个七位数的各位数字互不相同,并且它能被11整除,这样的数中,最大的是哪一个?,要使它被11整除,要满足(9+7+5+b)-(8+6+a)=(21
8、+b)-(14+a)能被11整除,也就是7+b-a要能被11整除,但是a与b只能是0,1,2,3,4中的两个数,只有b4,a0,满足条件的最大七位数是9876504.再介绍另一种解法.先用各位数字均不相同的最大的七位数除以11(参见下页除式).要满足题目的条件,这个数是9876543减6,或者再减去11的倍数中的一个数,使最后两位数字是0,1,2,3,4中的两个数字.43-637,37-1126,26-1115,15-114,因此这个数是9876504.思考题:如果要求满足条件的数最小,应如何去求,是哪一个数呢?(答:1023495)例6 某个七位数1993能被2,3,4,5,6,7,8,9都
9、整除,那么它的最后三个数字组成的三位数是多少?与上例题一样,有两种解法.解一:从整除特征考虑.这个七位数的最后一位数字显然是0.另外,只要再分别考虑它能被9,8,7整除.199322,要被9整除,十位与百位的数字和是5或14,要被8整除,最后三位组成的三位数要能被8整除,因此只可能是下面三个数:1993500,1993320,1993680,其中只有199320能被7整除,因此所求的三位数是320.解二:直接用除式来考虑.2,3,4,5,6,7,8,9的最小公倍数是2520,这个七位数要被2520整除.现在用1993000被2520来除,具体的除式如下:因为 2520-2200320,所以19
10、93000+320=1993320能被2520整除.例7 下面这个41位数能被7整除,中间方格代表的数字是几?解:因为 11111137111337,所以5555555111111和9999999111111都能被7整除.这样,18个5和18个9分别组成的18位数,也都能被7整除.右边的三个加数中,前、后两个数都能被7整除,那么只要中间的5599能被7整除,原数就能被7整除.把5599拆成两个数的和:55A00B99,其中=A+B.因为7丨55300,7丨399,所以=3+36.注意,记住111111能被7整除是很有用的.例8 甲、乙两人进行下面的游戏.两人先约定一个整数N.然后,由甲开始,轮
11、流把0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十个数字之一填入下面任一个方格中每一方格只填一个数字,六个方格都填上数字(数字可重复)后,就形成一个六位数.如果这个六位数能被N整除,就算乙胜;如果这个六位数不能被N整除,就算甲胜.如果N小于15,当N取哪几个数时,乙能取胜?解:N取偶数,甲可以在最右边方格里填一个奇数(六位数的个位),就使六位数不能被N整除,乙不能获胜.N5,甲可以在六位数的个位,填一个不是0或5的数,甲就获胜.上面已经列出乙不能获胜的N的取值.如果N1,很明显乙必获胜.如果N3或9,那么乙在填最后一个数时,总是能把六个数字之和,凑成3的整数倍或9的整数倍.因此,乙必能获胜.考虑N7
12、,11,13是本题最困难的情况.注意到100171113,乙就有一种必胜的办法.我们从左往右数这六个格子,把第一与第四,第二与第五,第三与第六配对,甲在一对格子的一格上填某一个数字后,乙就在这一对格子的另一格上填同样的数字,这就保证所填成的六位数能被1001整除.根据前面讲到的性质2,这个六位数,能被7,11或13整除,乙就能获胜.综合起来,使乙能获胜的N是1,3,7,9,11,13.记住,100171113,在数学竞赛或者做智力测验题时,常常是有用的.二、分解质因数一个整数,它的约数只有1和它本身,就称为质数(也叫素数).例如,2,5,7,101,.一个整数除1和它本身外,还有其他约数,就称
13、为合数.例如,4,12,99,501,.1不是质数,也不是合数.也可以换一种说法,恰好只有两个约数的整数是质数,至少有3个约数的整数是合数,1只有一个约数,也就是它本身.质数中只有一个偶数,就是2,其他质数都是奇数.但是奇数不一定是质数,例如,15,33,.例9 (+)=209.在、中各填一个质数,使上面算式成立.解:209可以写成两个质数的乘积,即2091119.不论中填11或19,+一定是奇数,那么与是一个奇数一个偶数,偶质数只有2,不妨假定内填2.当填19,要填9,9不是质数,因此填11,而填17.这个算式是 11(172)209,11(217) 209.解例9的首要一步是把209分解成
14、两个质数的乘积.把一个整数分解成若干个整数的乘积,特别是一些质数的乘积,是解决整数问题的一种常用方法,这也是这一节所讲述的主要内容.一个整数的因数中,为质数的因数叫做这个整数的质因数,例如,2,3,7,都是42的质因数,6,14也是42的因数,但不是质因数.任何一个合数,如果不考虑因数的顺序,都可以唯一地表示成质因数乘积的形式,例如360222335.还可以写成36023325.这里23表示3个2相乘,32表示2个3相乘.在23中,3称为2的指数,读作2的3次方,在32中,2称为3的指数,读作3的2次方.例10 有四个学生,他们的年龄恰好是一个比一个大1岁,而他们的年龄的乘积是5040,那么,
15、他们的年龄各是多少?解:我们先把5040分解质因数5040243257.再把这些质因数凑成四个连续自然数的乘积:24325778910.所以,这四名学生的年龄分别是7岁、8岁、9岁和10岁.利用合数的质因数分解式,不难求出该数的约数个数(包括1和它本身).为寻求一般方法,先看一个简单的例子.我们知道24的约数有8个:1,2,3,4,6,8,12,24.对于较大的数,如果一个一个地去找它的约数,将是很麻烦的事.因为24233,所以24的约数是23的约数(1,2,22,23)与3的约数(1,3)之间的两两乘积.11,13,21,23,221,223,231,233.这里有428个,即 (31)(1
16、1)个,即对于24233中的23,有(31)种选择:1,2,22,23,对于3有(11)种选择.因此共有(31)(11)种选择.这个方法,可以运用到一般情形,例如,1442432.因此144的约数个数是(41)(2+1)15(个).例11 在100至150之间,找出约数个数是8的所有整数.解:有871; 8(31)(11)两种情况.(1)27128,符合要求,37150,所以不再有其他7次方的数符合要求.(2)238,813104, 817136,符合要求.3327;只有275135符合要求.53135,它乘以任何质数都大于150,因此共有4个数合要求:128,104,135,136.利用质因
17、数的分解可以求出若干个整数的最大公约数和最小公倍数.先把它们各自进行质因数分解,例如72024325,1682337.那么每个公共质因数的最低指数次方的乘积就是最大公约数,上面两个整数都含有质因数2,较低指数次方是23,类似地都含有3,因此720与168的最大公约数是233 24.在求最小公倍数时,很明显每个质因数的最高指数次方的乘积是最小公倍数.请注意720中有5,而168中无5,可以认为较高指数次方是51=5.720与168的最小公倍数是2432575040.例12 两个数的最小公倍数是180,最大公约数是30,已知其中一个数是90,另一个数是多少?解:18022325,30235.对同一
18、质因数来说,最小公倍数是在两数中取次数较高的,而最大公约数是在两数中取次数较低的,从22与2就知道,一数中含22,另一数中含2;从32与3就知道,一数中含32,另一数中含3,从一数是902325.就知道另一数是223560.还有一种解法:另一数一定是最大公约数30的整数倍,也就是在下面这些数中去找30, 60, 90, 120,.这就需要逐一检验,与90的最小公倍数是否是180,最大公约数是否是30.现在碰巧第二个数60就是.逐一去检验,有时会较费力.例13 有一种最简真分数,它们的分子与分母的乘积都是420.如果把所有这样的分数从小到大排列,那么第三个分数是多少?解:把420分解质因数420
19、22357.为了保证分子、分母不能约分(否则约分后,分子与分母的乘积不再是420了),相同质因数(上面分解中的2),要么都在分子,要么都在分母,并且分子应小于分母.分子从小到大排列是1,3,4,5,7,12,15,20.分子再大就要超过分母了,它们相应的分数是两个整数,如果它们的最大公约数是1.就称这两个数是互质的.例13实质上是把420分解成两个互质的整数.利用质因数分解,把一个整数分解成若干个整数的乘积,是非常基本又是很有用的方法,再举三个例题.例14 将8个数6,24,45,65,77,78,105,110分成两组,每组4个数,并且每组4个数的乘积相等,请写出一种分组.解:要想每组4个数
20、的乘积相等,就要让每组的质因数一样,并且相同质因数的个数也一样才行.把8个数分解质因数.623, 24233,45325, 65513,77711, 782313,105357, 1102511.先放指数最高的质因数,把24放在第一组,为了使第二组里也有三个2的因子,必须把6,78,110放在第二组中,为了平衡质因数11和13,必须把77和65放在第一组中.看质因数7,105应放在第二组中,45放在第一组中,得到第一组:24,65,77,45.第二组:6,78,110,105.在讲述下一例题之前,先介绍一个数学名词-完全平方数.一个整数,可以分解成相同的两个整数的乘积,就称为完全平方数.例如:
21、422, 933, 1441212, 6252525.4,9,144,625都是完全平方数.一个完全平方数写出质因数分解后,每一个质因数的次数,一定是偶数.例如:1443242, 1002252,例15 甲数有9个约数,乙数有10个约数,甲、乙两数最小公倍数是2800,那么甲数和乙数分别是多少?解:一个整数被它的约数除后,所得的商也是它的约数,这样的两个约数可以配成一对.只有配成对的两个约数相同时,也就是这个数是完全平方数时,它的约数的个数才会是奇数.因此,甲数是一个完全平方数.280024527.在它含有的约数中是完全平方数,只有1,22,24,52,2252,2452.在这6个数中只有22
22、52100,它的约数是(21)(2+1)9(个).2800是甲、乙两数的最小公倍数,上面已算出甲数是1002252,因此乙数至少要含有24和7,而247112恰好有(4+1)(11)10(个)约数,从而乙数就是112.综合起来,甲数是100,乙数是112.例16 小明买红蓝两种笔各1支共用了17元.两种笔的单价都是整元,并且红笔比蓝笔贵.小强打算用35元来买这两种笔(也允许只买其中一种),可是他无论怎么买都不能把35元恰好用完,问红笔、蓝笔每支各多少元?解:3557.红、蓝的单价不能是5元或7元(否则能把35元恰好用完),也不能是17-512(元)和17-710(元),否则另一种笔1支是5元或
23、7元.记住:对笔价来说,已排除了5,7,10,12这四个数.笔价不能是35-17=18(元)的约数.如果笔价是18的约数,就能把18元恰好都买成笔,再把17元买两种笔各一支,这样就把35元恰好用完了.因此笔价不能是18的约数:1,2,3,6,9.当然也不能是17-116,17-215,17-314,17-611, 17-98.现在笔价又排除了:1,2,3,6,8,9,11,14,15,16.综合两次排除,只有4与13未被排除,而41317,就知道红笔每支 13元,蓝笔每支 4元.三、余数在整数除法运算中,除了前面说过的“能整除”情形外,更多的是不能整除的情形,例如 953, 485.不能整除就
24、产生了余数.通常的表示是:65321 2, 3857 3.上面两个算式中2和3就是余数,写成文字是被除数除数=商余数.上面两个算式可以写成653212, 38573.也就是被除数=除数商+余数.通常把这一算式称为带余除式,它使我们容易从“余数”出发去考虑问题,这正是某些整数问题所需要的.特别要提请注意:在带余除式中,余数总是比除数小,这一事实,解题时常作为依据.例17 5397被一个质数除,所得余数是15.求这个质数.解:这个质数能整除5397-155382,而 53822319971323.因为除数要比余数15大,除数又是质数,所以它只能是23.当被除数较大时,求余数的一个简便方法是从被除数
25、中逐次去掉除数的整数倍,从而得到余数.例18 求645763除以7的余数.解:可以先去掉7的倍数630000余15763,再去掉14000还余下 1763,再去掉1400余下363,再去掉350余13,最后得出余数是6.这个过程可简单地记成645763157631763363136.如果你演算能力强,上面过程可以更简单地写成:6457631500010006.带余除法可以得出下面很有用的结论:如果两个数被同一个除数除余数相同,那么这两个数之差就能被那个除数整除.例19 有一个大于1的整数,它除967,1000,2001得到相同的余数,那么这个整数是多少?解:由上面的结论,所求整数应能整除 96
26、7,1000,2001的两两之差,即1000-96733311,2001-1000100171113,2001-967103421147.这个整数是这三个差的公约数11.请注意,我们不必求出三个差,只要求出其中两个就够了.因为另一个差总可以由这两个差得到.例如,求出差1000-967与2001-1000,那么差2001-967(2001-1000)(1000-967)1001331034.从带余除式,还可以得出下面结论:甲、乙两数,如果被同一除数来除,得到两个余数,那么甲、乙两数之和被这个除数除,它的余数就是两个余数之和被这个除数除所得的余数.例如,57被13除余5,152被13除余9,那么5
27、7+152=209被13除,余数是5914被13除的余数1.例20 有一串数排成一行,其中第一个数是15,第二个数是40,从第三个数起,每个数恰好是前面两个数的和,问这串数中,第1998个数被3除的余数是多少?解:我们可以按照题目的条件把这串数写出来,再看每一个数被3除的余数有什么规律,但这样做太麻烦.根据上面说到的结论,可以采取下面的做法,从第三个数起,把前两个数被3除所得的余数相加,然后除以3,就得到这个数被3除的余数,这样就很容易算出前十个数被3除的余数,列表如下:从表中可以看出,第九、第十两数被3除的余数与第一、第二两个数被3除的余数相同.因此这一串数被3除的余数,每八个循环一次,因为
28、1998 8249 6,所以,第1998个数被3除的余数,应与第六个数被3除的余数一样,也就是2.一些有规律的数,常常会循环地出现.我们的计算方法,就是循环制.计算钟点是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.这十二个数构成一个循环.按照七天一轮计算天数是日,一,二,三,四,五,六.这也是一个循环,相当于一些连续自然数被7除的余数0, 1, 2, 3, 4, 5, 6的循环.用循环制计算时间:钟表、星期、月、四季,说明人们很早就发现循环现象.用数来反映循环现象也是很自然的事.循环现象,我们还称作具有“周期性”,12个数的循环,就说周期是12,7个数的循环,就说周期是7.例20中余
29、数的周期是8.研究数的循环,发现周期性和确定周期,是很有趣的事.下面我们再举出两个余数出现循环现象的例子.在讲述例题之前,再讲一个从带余除式得出的结论:甲、乙两数被同一除数来除,得到两个余数.那么甲、乙两数的积被这个除数除,它的余数就是两个余数的积,被这个除数除所得的余数.例如,37被11除余4,27被11除余5,3727999被 11除的余数是 4520被 11除后的余数 9.199772852,就知道19971997被7除的余数是224.例 21 191997被7除余几?解:从上面的结论知道,191997被7除的余数与21997被7除的余数相同.我们只要考虑一些2的连乘,被7除的余数.先写
30、出一列数2,224,222 8,222216,.然后逐个用7去除,列一张表,看看有什么规律.列表如下:事实上,只要用前一个数被7除的余数,乘以2,再被7除,就可以得到后一个数被7除的余数.(为什么?请想一想.)从表中可以看出,第四个数与第一个数的余数相同,都是2.根据上面对余数的计算,就知道,第五个数与第二个数余数相同,因此,余数是每隔3个数循环一轮.循环的周期是3.1997 3 665 2.就知道21997被7除的余数,与21997 被 7除的余数相同,这个余数是4.再看一个稍复杂的例子.例22 70个数排成一行,除了两头的两个数以外,每个数的三倍都恰好等于它两边两个数的和.这一行最左边的几
31、个数是这样的:0,1,3,8,21,55,.问:最右边一个数(第70个数)被6除余几?解:首先要注意到,从第三个数起,每一个数都恰好等于前一个数的3倍减去再前一个数:313-0,8=33-1,21=83-3,55=213-8,不过,真的要一个一个地算下去,然后逐个被6去除,那就太麻烦了.能否从前面的余数,算出后面的余数呢?能!同算出这一行数的办法一样(为什么?),从第三个数起,余数的计算办法如下:将前一个数的余数乘3,减去再前一个数的余数,然后被6除,所得余数即是.用这个办法,可以逐个算出余数,列表如下:注意,在算第八个数的余数时,要出现03-1这在小学数学范围不允许,因为我们求被6除的余数,
32、所以我们可以 03加6再来减 1.从表中可以看出,第十三、第十四个数的余数,与第一、第二个数的余数对应相同,就知道余数的循环周期是12.70 125+10.因此,第七十个数被6除的余数,与第十个数的余数相同,也就是4.在一千多年前的孙子算经中,有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”按照今天的话来说:一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求这个数.这样的问题,也有人称为“韩信点兵”.它形成了一类问题,也就是初等数论中解同余式.这类问题的有解条件和解的方法被称为“中国剩余定理”,这是由中国人首先提出的.目前许多小学数学的课外读物都喜欢讲这类问
33、题,但是它的一般解法决不是小学生能弄明白的.这里,我们通过两个例题,对较小的数,介绍一种通俗解法.例23 有一个数,除以3余2,除以4余1,问这个数除以12余几?解:除以3余2的数有:2, 5, 8, 11,14, 17, 20, 23.它们除以12的余数是:2,5,8,11,2,5,8,11,.除以4余1的数有:1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29,.它们除以12的余数是:1, 5, 9, 1, 5, 9,.一个数除以12的余数是唯一的.上面两行余数中,只有5是共同的,因此这个数除以12的余数是5.上面解法中,我们逐个列出被3除余2的整数,又逐个列出被4除余1的整数,然后逐
34、个考虑被12除的余数,找出两者共同的余数,就是被12除的余数.这样的列举的办法,在考虑的数不大时,是很有用的,也是同学们最容易接受的.如果我们把例23的问题改变一下,不求被12除的余数,而是求这个数.很明显,满足条件的数是很多的,它是5 12整数,整数可以取0,1,2,无穷无尽.事实上,我们首先找出5后,注意到12是3与4的最小公倍数,再加上12的整数倍,就都是满足条件的数.这样就是把“除以3余2,除以4余1”两个条件合并成“除以12余5”一个条件.孙子算经提出的问题有三个条件,我们可以先把两个条件合并成一个.然后再与第三个条件合并,就可找到答案.例24 一个数除以3余2,除以5余3,除以7余
35、2,求符合条件的最小数.解:先列出除以3余2的数:2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26,再列出除以5余3的数:3, 8, 13, 18, 23, 28,.这两列数中,首先出现的公共数是8.3与5的最小公倍数是15.两个条件合并成一个就是815整数,列出这一串数是8, 23, 38,再列出除以7余2的数2, 9, 16, 23, 30,就得出符合题目条件的最小数是23.事实上,我们已把题目中三个条件合并成一个:被105除余23.最后再看一个例子.例25 在100至200之间,有三个连续的自然数,其中最小的能被3整除,中间的能被5整除,最大的能被7整除,写出这样的三个连续
36、自然数.解:先找出两个连续自然数,第一个能被3整除,第二个能被5整除(又是被3除余1).例如,找出9和10,下一个连续的自然数是11.3和5的最小公倍数是15,考虑11加15的整数倍,使加得的数能被7整除.1115356能被7整除,那么54,55,56这三个连续自然数,依次分别能被3,5,7整除.为了满足“在100至200之间”将54,55,56分别加上3,5,7的最小公倍数105.所求三数是159, 160, 161.注意,本题实际上是:求一个数(100200之间),它被3整除,被5除余4,被7除余5.请考虑,本题解法与例24解法有哪些相同之处?推理原理解数学题,从已知条件到未知的结论,除了
37、计算外,更重要的一个方面就是推理。通常,我们把主要依靠推理来解的数学题称为推理问题。【例1】有一座四层楼(图25-1),每层楼有3个窗户,每个窗户有4块玻璃,分别是白色和蓝色,每个窗户代表一个数字,从左到右表示一个三位数,四个楼层所表示的三位数分别是791,275,362,612。那么,第二层楼代表哪个三位数?【分析】仔细观察图25-1和组成四个三位数的12个数字,“2”出现3次,两次在个位,一次在百位。容易看出图2(a)代表“2”,再从“6”、“7”都出现两次,并根据它们所在的数位以及与“2”的关系,可推知:图25-2中(b)、(c)分别代表“6”和“7”。【解】第二层楼代表612。【例2】
38、有8个球编号是至,其中有6个球一样重,另外两个球都轻1克。为了找出这两个轻球,用天平称了3次。结果如下:第一次 +比+重第二次 +比+轻第三次 +与+一样重,那么,两个轻球的编号是_和_。【分析】从第一次称的结果看,、两球中有一个轻;从第二次称的结果看,、两球中有一个轻;从第三次称的结果看,、三球中有一个轻,、三个球中也有一个轻。综合上面推出的结果,可找出两个轻球。【解】两个轻球的编号是和。说明:在上面的推理中,我们省去了一步,也就是:排除了、与、中都没有轻球的那种可能。因为容易用反证法导出“、”都是轻球”这一结论与第二次称的结果相矛盾。【例3】如图25-3,每个正方体的六个面上分别写着16这
39、六个数字,并且任意两个相对的面上所写的两个数字之和都等于7。把这样的五个正方体一个挨着一个连接起来后,紧挨着的两个面上两个数字之和都等于8。图3中打“?”的这个面上所写的数字是_。【分析】根据题意,容易推知拐弯处的那个正方体的右侧面上写的数字可能是“2”,也可能是“5”。但用反证法可把第1种情况排除。怎样排除?(留给读者完成)【解】打“?”的这面上写着“3”。【例4】德国队、意大利队、荷兰队进行一次足球比赛,每队与另两支队各赛一场。已知:(1)意大利队总进球数是0,并且有一场打了平局;(2)荷兰队总进球数是1,总失球数是2,并且该队恰好胜了一场。按规则:胜一场得2分,平一场得1分,负一场得0分
40、。问德国队得了_分。【分析】由条件(2)知,荷兰队胜了一场,而不进球是不可能胜的,但它的总进球数只有1,说明这场比赛它以10取胜。又因为它总失球数2,所以另一场比赛以02输了。再由条件(1)知:以20赢荷兰队的不可能是意大利队(因为意大利队没有进球),只可能是德国队(记2分)。既然荷兰队输给德国队,那么它胜的一场一定是对意大利队,而且比分为10。德、意两队以00踢平(各记1分)。【解】德国队得了3分。【例5】某楼住着4个女孩和两个男孩,他们的年龄各不相同,最大的10岁,最小的4岁。最大的男孩比最小的女孩大4岁,最大的女孩比最小的男孩也大4岁。最大的男孩多少岁?【分析】最大的孩子(10岁的)不是
41、男孩,就是女孩。如果10岁的孩子是男孩,那么,根据题意,最小的女孩是6岁(6=10-4),从而,最小的男孩是4岁,再根据题意,最大的女孩是8岁(8=44)。这就是说,4个女孩最小的6岁,最大的8岁,其中必有两个女孩同岁,但这与已知条件“他们的年龄各不相同”矛盾。所以10岁的孩子不是男孩,而是女孩。最小(4岁)的孩子也是女孩。【解】最大的男孩是44=8(岁)。在上面的分析中,我们用了这样的性质:如果4个自然数只能取三种不同的值,那么其中必定有两个数相等。【例6】一次象棋比赛共有10名选手参加,他们分别来自甲、乙、丙三个队,每个选手都与其余9名选手各赛1盘,每盘棋的胜者得1分,负者得0分,平局双方
42、各得0.5分。结果,甲队选手平均得4.5分,乙队选手平均得3.6分,丙队选手平均得9分。那么,甲、乙、丙三队参加比赛的选手人数各多少?【分析】这次比赛共需比98721=45(盘)。因为每盘比赛双方得分的和都是1分(10=1或0.52=1),所以10名选手的总得分为145=45(分)。每个队的得分不是整数,就是“a.5”这样的小数。由于乙队选手平均得3.6分,3.6的整数倍不可能是“a.5”这样的小数。所以,乙队的总得分是18或36。但363.6=10,而三个队一共才10名选手(矛盾)。所以,乙队的总分是18分,有选手183.6=5(名)。甲、丙两队共有5名选手。由于丙队的平均分是9分,这个队总
43、分只可能是9分、18分(不可能是27分。因为2718=45,甲队选手总得分为0分),丙队选手人数相应为1名、2名,甲队选手人数相应为4名、3名,经试验,甲队4名选手,丙队1名选手。【例7】将18这8个自然数分成两组,每组四个数,并使两组数之和相等。从A组拿一个数到B组后,B组的数之和将是A组剩下三个数之和的2倍;从B组拿一个数到A组后,B组剩下的三个数之和是A组五个数之【分析】18这8个数之和为36,分成的两组每组4个数之和为362=18。第一次拿数后,A组剩下三数的和为36(12)=12,拿出接下去推就容易了,只要把剩下的1、2、4、5、7、8分成两组,其中A组另三个数之和为18-6=12。
44、【解】A组:1,4,6,7;B组:2,3,5,8。教练员提示语在运用试验法(排除法)时,应想办法使试验的次数尽可能少些,这就需要用足题目所给的已知条件,并有意识地寻找别的限制条件。如例2中“0.5的整数倍不是整数,就是小数部分为0.5的带小数”,“3.6的整数倍不可能是a.5这种形式”等。另外,像例2、例3中“总分45分”、“共10名选手”、“A组剩下三数之和为12”等,都是推理的重要根据。逻辑推理问题。解这类题通常要借助于表格。【例8】五封信,信封完全相同,里面分别夹着红、蓝、黄、白、紫五种颜色的卡片。现在把它们按顺序排成一行,让A、B、C、D、E五人猜每只信封内所装卡片的颜色。A猜:第2封
45、内是紫色,第3封是黄色;B猜:第2封内是蓝色,第4封是红色;C猜:第1封内是红色,第5封是白色;D猜:第3封内是蓝色,第4封是白色;E猜:第2封内是黄色,第5封是紫色。然后,拆开信封一看,每人都猜对一种颜色,而且每封都有一人猜中。请你根据这些条件,再猜猜,每封信中夹什么颜色的卡片?【分析】把已知条件简明地记录在表格中(如图27-1)。选择其中一只信封作为“突破口”。比如第3封,A猜的是黄色,D猜的却是蓝色。由已知条件,这只信封内的卡片不是蓝色,就是黄色。假如第3封是蓝色,那么逐步推理可导出矛盾:白色卡片没人猜对,见图27-1,“白”这栏下面 5()、4()。这说明假设不正确,第3封内应是黄色。
46、由此推出其它各封内的颜色(见图27-2中的“”)。【例9】赵、钱、孙、李四人,一个是教师,一个是售货员,一个是工人,一个是机关干部。试根据以下条件,判断这四人的职业。(1)赵和钱是邻居,每天一起骑车上班;(2)钱比孙年龄大;(3)赵在教李打太极拳;(4)教师每天步行去上班;(5)售货员的邻居不是机关干部;(6)机关干部和工人互不相识;(7)机关干部比售货员和工人年龄都大。【分析】由条件(4)和条件(1)可知赵、钱都不是教师。由条件(2)和条件(7),可推知孙不是干部。如果是的话,钱不是工人或售货员,钱又不是教师。于是,钱也是干部,矛盾。这样我们得到下表。下面几步推理也用表格说明。教练员提示语解
47、逻辑推理问题,需要借助表格,使已知条件及推出的有用结论一目了然。在表格中,对正确的(或不正确的)结果要及时注上“”(或“”),以免影响推理的速度,或被错误信息干扰思路。除了常用的反证法、排除法外,还需要掌握一些简单的逻辑知识。比如“两件互相矛盾对立(不能都存在)的事,如果一件不正确,另一件必定正确”。数的运算问题1、 考生首先要明确出题者的本意不是让考生来花费大量时间计算,题目多数情况是一种判断和验证过程,而不是用普通方法的计算和讨论过程,因此,往往都有简便的解题方法。2、 认真审题,快速准确地理解题意,并充分注意题中的一些关键信息;通过练习,总结各种信息的准确含义,并能够迅速反应,不用进行二
48、次思维。3、 努力寻找解题捷径。大多数计算题都有捷径可走,盲目计算可以得出答案,但时间浪费过多。直接计算不是出题者的本意。平时训练一定要找到最佳办法。考试时,根据时间情况,个别题可以考虑使用一般方法进行计算。但平时一定要找到最佳方法。4、 通过训练和细心总结,尽量掌握一些数学运算的技巧、方法和规则,熟悉常用的基本数学知识;5、 通过练习,针对常见题型总结其解题方法;6、 学会用排除法来提高数学运算主要包括以下几类题型:基本解题方法:1、尾数排除法:先计算出尾数,然后用尾数与答案中的尾数一一对照,利用排除法得出答案;2、简便计算:利用加减乘除的各种简便算法得出答案。通过下面的例题讲解,来帮助您加
49、深对上述方法理解,学会灵活运用上述方法解题。1、加法:例1、425+683+544+828 A.2480 B.2484 C.2486 D.2488解题思路:先将各个数字尾数相加,然后将得到的数值与答案的尾数一一对照得出答案。尾数相加确定答案的尾数为0,BCD都不符合,用排除法得答案A;例2、1995+1996+1997+1998+1999+2000A11985 B.11988 C.12987 D.12985解析:这是一道计算题,题中每个数字都可以分解为2000减一个数字的形式20006-(5+4+3+2+1)尾数为100-15=85 得A注意:1、20006-(5+4+3+2+1)尽量不要写出
50、来,要心算;2、1+2+。+5=15是常识,应该及时反应出来;3、各种题目中接近于100、200、1000、2000等的数字,可以分解为此类数字加减一个数字的形式,这样能够更快的计算出答案。例3、12.3+45.6+78.9+98.7+65.4+32.1A333 B.323 C.333.3 D.332.3解析:先将题中各个数字的小数点部分相加得出尾数,然后再将个位数部分相加,最后得出答案。本题中小数点后相加得到3.0排除C,D小数点前的个位相加得2+5+8+8+5+2尾数是0,加上3确定答案的尾数是3.答案是A。解题思路:1、先将小数点部分加起来,得到尾数,然后与答案一一对照,排除其中尾数不对
51、的答案,缩小选择范围。有些题目此时就可以得到答案。2、将个位数相加得到的数值与小数点相加得到的数值再相加,最后得到的数值与剩下的答案对照,一般就可以得到正确的答案了。2、减法:例1、9513-465-635-113=9513-113 -(465+635)=9400-1100=8300例2、489756-263945.28=A.220810.78 B.225810.72 C.225812.72 D.225811.72解析:小数点部分相加后,尾数为72 排除A, 个位数相减6-1-5=0,排除C和D,答案是B。3、乘法:方法:1、将数字分解后再相乘,乘积得到类似于1、10、100之类的整数数字,易
52、于计算;2、计算尾数后在用排除法求得答案。例1、1.3112.50.1516=A.39.3 B.40.3 C.26.2 D.26.31解析:先不考虑小数点,直接心算尾数: 1258=1000 215=30 3131=393 符合要求的只有A例2、119120=120120-120=14400-120=。80解析:此题重点是将119分解为120-1,方便了计算。例3、123456654321=A. 80779853376 B.80779853375 C.80779853378 D.80779853377解析:尾数是6,答案是A。此类题型表面看来是很难,计算起来也很复杂,但我们应该考虑到出题本意决不是要我们一点一点地算出来,因此,此类题型用尾数计算排除法比较容易得出答案。例4、1254373225=( )A、43700000 B、87400000 C、87455000 D、43755000答案为A。本题也不需要直接计算,只须分解一下即可:1254373225=1253225437=1258425437=100010043
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