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第十五讲 综合题选讲
在数学竞赛试题中渗透数学思想、方法、观念,有时还通过试题介绍或渗透某种新知识,这是数学竞赛的发展趋势.因此必须加强思维能力的训练,培养学生严谨的逻辑推理能力,灵活的技巧方法,并且通过解题培养创造性。
例1 如图,我们规定在边长为1的正方形方格纸上,从格点O到与它相邻的格点A、B、C、D、E、F、G、H的共有8种直线运动形成线段,这8种运动依次分别记为数码0、1、2、3、4、5、6、7.例如以O为始点,数码2代表形成线段OC的运动,数码7代表形成线段OH的运动等等。
在图(a)中画出了从P点出发,数码序列001223355的轨迹图形。请你在图(b)的边长为1的正方形方格纸上,从点M出发.依次按数码序列006756442312画出相应的轨迹图形.以这轨线图形周界和内部的格点为顶点可画出而积不小于2的正方形一共有多少?
分析 此题关键是看懂题目,即线段分别记为数码0、1、2、3、4、5、6、7的意义.如右图:
数码0代表线段OA.
数码1代表线段OB。
数码2代表线段OC。
数码3代表线段OD。
数码4代表线段OE。
数码5代表线段OF。
数码6代表线段OG。
数码7代表线段OH。
这样,006756442312所对应的轨迹图形为封闭折线,为清楚起见标上字母,即为S=MM1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11M,如右图。
因为在S边界上有12个格点(M,M1~M11),内部有5个格点,为N1、N2、N3、N4、N5.这17个点中可形成面积大于等于2的正方形顶点的四点组共有13个。分类①面积为2的共有5个:
(M1M3N3M11),
(M3M4M5M3),
(M5M7M9N3),
(M9N3M11M10),
(N1N2N5N4)。
②面积为4的共有3个:
(MM2N4N2),
(M3M5M9M11),
(N4M6M8N2)。
③面积为5的共有4个:
(MM3N5M10),
(M2M11N5M4),
(N1M10M8M5),
(N1M9M6M4)。
④面积为8的共有1个:
(M1M10M7M4)。
例2 一个自然数若能表示为两个自然数的平方差,则称这个自然数为“智慧数”.比如16=52-32,16就是一个“智慧数”.在自然数列中从