内容正文:
第八讲 倍数问题(一)
第一部分:趣味数学
将军饮马
古希腊亚里山大里亚城有一位久负盛名的学者,名叫海伦。一天,有位将军不远千里专程前来向海伦求教一个百思不得其解的问题:如图,将军从A地出发到河边饮马,然后再到B地军营视察,显然有许多走法.问走什么样的路线最短呢?精通数理的海伦稍加思索,便作了完善的回答.这个问题后来被人们称作“将军饮马”问题.
分析:下面我们来看看数学家是怎样解决的.海伦发现这是一个求折线和最短的数学问题.同学们知道,连接两点的所有线中,直线段最短.只要知道两点间直线段最短,那么显然要把折线变成直线再解。如果直接连AB,与直线不会相交,怎么办呢?当A、B位于直线的异侧时,就有交点了.于是我们就希望在直线的另一侧找到一点A′,使得连A′B与直线相交于P点后(这时A′P+PB最短)线段A′P与AP一样长.由对称的知识可知道,点A关于直线的对称点A′就有资格扮演A的角色.l
图1
解答:如图1先作A关于直线的对称点A′,连接A′B与直线相交于P点,则AP+PB就最小。那么这样作出的AP+PB是否真的最小呢?有兴趣的同学可以自己试着证明一下。
原来海伦本解决本问题时,是利用作对称点把折线问题转化成直线问题求解的。后来这一方法已形成了思想,它在解决许多问题中都在起作用。现在人们把凡是用对称点来实现解题的思想方法叫对称原理。
事实上,不仅是将军有这样的烦恼,运动着的车、船、飞机,包括人们每天走路都要遇到这样的问题.古今中外的任何旅行者总希望寻求最佳的旅行路线,尽量走近道,少走冤枉路。我们把这类求近道的问题统称最短线路问题。
第二部分:奥数小练
【例题1】 两根同样长的铁丝,第一根剪去18厘米,第二根剪去26厘米,余下的铁丝第一根是第二根的3倍。原来两根铁丝各长多少厘米?
【思路导航】由于第二根比第一根多剪去26-18=8厘米,所以剩下的铁丝第一根就比第二根多(3-1)倍。因此,8÷(3-1)=4(厘米)。就是现在第二根铁丝的长度,它原来长4+26=30厘米。
练习一:
1.两个数的和是682.其中一个加数的个位是0,如果把这个0去掉,就得到另一个加数。这两个加数各是多少?
2.两根绳子一样长,第一根用去6.5米,第二根用去0.9米,剩下部分第二根是第一根的3倍。两根绳子原来各长多少米?
3.一筐苹果和一筐梨的个数相同,卖掉40个苹果和15个梨后,剩下的梨是苹果的6倍。原来两筐水果一共有多少个?
【例题2】 甲组有图书是乙组的3倍,若乙组给甲组6本,则甲组的图书是乙组的5倍。原来甲组有图书多少本?
【思路导航】甲组的图书是乙组的3倍,若乙组拿出6本,甲组相应的也拿出6×3=18本,则甲组仍是乙组的3倍。事实上甲组不但没有拿出18本,反而接受了乙组的6本,18+6就正好对应着后来乙组的(5-3)倍。因此,后来乙组有图书(18+6)÷(5-3)=12本,乙组原来有12+6=18本,甲组原来有18×3=54本。
练习二:
1.原来小明的画片是小红的3倍,后来二人各买了3张,这样小明的画片就是小红的2倍。原来二人各有多少张画片?
2.一个书架分上、下两层,上层的书的本数是下层的4倍。从下层拿5本放入上层后,上层的本数正好是下层的5倍。原来下层有多少本书?
3.幼儿园买来的苹果的个数是梨的3倍,吃掉10个梨和6个苹果后,剩下的苹果个数正好是梨的5倍。原来买来苹果和梨共多少个?
【例题3】 幼儿园买来苹果的个数是梨的2倍。大班的同学每7人一组,每组领3个梨和4个苹果,结果梨正好分完,苹果还剩下16个。大班共有多少个同学?
【思路导航】因为苹果是梨的2倍,每组分3个梨和3×2=6个苹果最后就一起分完。可每组分4个苹果,少分6-4=2个,所以有8组同学,全班有7×8=56人。
练习三:
1. 高年级同学植树,共有杉树苗和杨树苗100棵。如果每个小组分给杉树苗6棵,
杨树苗8棵,那么,杉树苗正好分完,杨树苗还剩2棵。两种树苗原来各有多少棵?
2.高年级同学植树,已知杨树的棵数正好是杉树的2倍。如果每小组分到杉树6棵,杨树8棵,那么,杉树正好分完,杨树还剩20棵。两种树原来各的多少棵?
3.同学们带着水果去看“敬老院”的老人,带的苹果是桔子的3倍。如果每位老人拿2个桔子和4个苹果,那么,桔子正好分完,苹果还剩下14个。同学们把水果分给了几位老人?
【例题4】 有两筐桔子,如果从甲筐拿出8个放进乙筐,两筐的桔子就同样多;如果从乙筐拿出13个放到甲筐,甲筐的桔子是乙筐的2倍。甲、乙两筐原来各有多少个桔子?
【思路导航】根据“从甲筐拿出8个放进乙筐,两筐的橘子就同样多”可知,原来甲筐比乙筐多8×2=16个橘子;如果从乙筐拿出13个放到甲筐,这时,甲筐就比乙筐多16+13×2=42个。因此,乙筐里还有42÷(2-1)=42个,原来乙筐里有4