内容正文:
第十九讲 数学思考与综合实践
智慧的试炼
在希望小学,一年一度的校园数学竞赛是全校师生瞩目的焦点,今年的竞赛主题紧扣六年级下册奥数数学思考与综合实践,众多数学小能手跃跃欲试,其中最受关注的是思维敏捷的小虎和善于分析的小美。
竞赛开始,第一关是 “数字谜题”。老师展示题目:有一个数列,前两项是 1、2,从第三项起,每一项都等于它前面两项之和的个位数,如第三项是 1+2=3,第四项是 2+3=5,以此类推,求这个数列的第 100 项是多少?小虎迅速进入状态,在草稿纸上飞速计算。他发现数列存在周期规律,通过不断推导,算出数列周期为 60,100 除以 60 余 40,最终确定第 100 项的值。小虎顺利通关,赢得同学们的阵阵掌声。
来到第二关 “逻辑迷宫”,题目是:学校组织了绘画、音乐、书法兴趣小组,已知参加绘画组的有 30 人,参加音乐组的有 25 人,参加书法组的有 20 人,同时参加绘画和音乐组的有 10 人,同时参加绘画和书法组的有 8 人,同时参加音乐和书法组的有 6 人,三个小组都参加的有 3 人,问参加兴趣小组的总人数是多少?小美运用容斥原理,理清各部分关系,准确算出总人数,成功闯过这一关。
最后一关 “生活应用大挑战”,题目是:一片牧场,草每天匀速生长,可供 10 头牛吃 20 天,或可供 15 头牛吃 10 天,问可供 25 头牛吃几天?小虎和小美合作,通过设未知数,计算出草的生长速度和原有草量,进而得出 25 头牛能吃的天数。他们的精彩表现赢得全场欢呼,成功完成所有挑战。
这场竞赛不仅是知识的较量,更是思维的磨砺。小虎和小美凭借扎实的数学功底和灵活的思维,在竞赛中脱颖而出,他们也深刻体会到数学在生活中的广泛应用,激发了对数学更深的热爱。
枚举法
在进行归纳推理时,如果逐个考察了某类事件的所有可能情况,因而得出一般结论,那么这结论是可靠的,这种归纳方法叫做枚举法。枚举法是利用计算机运算速度快、精确度高的特点,对要解决问题的所有可能情况,一个不漏地进行检验,从中找出符合要求的答案,因此枚举法是通过牺牲时间来换取答案的全面性。
趣味构造
什么是构造呢?就是按照某种要求,经过适当的逻辑推理分析,设计出合乎要求的模型或具体对象,也可以是设计出具体对象来肯定或否定已提出的命题。
1:
小明2000年的年龄恰好等于他出生那年的年份的各位数字之和,他2000年多少岁?
【思路分析】
假设小明的出生年份是(0≤、≤9),根据题意列出关于、的等式,结合、取值范围进行奇偶分析即可得解。
【标准答案】
假设小明的出生年份是(0≤、≤9,且、是整数),由题意得:
100-(10+)=1+9++
整理得11+2=90
因为2是偶数,所以11也是偶数,即是偶数。
如果=6,则=12,不符合题意;
如果=8,则=1,符合题意。
所以小明的出生于1981年,2000年的年龄是2000-1981=19(岁)。
答:他2000年19岁。
1.
1.甲、乙、丙三人参加跳高、跳远和跳绳比赛。根据下面的条件判断他们各参加什么项目的比赛。
(1)甲没有参加跳高比赛;
(2)乙参加了跳绳比赛;
(3)每人参加两种项目的比赛;
(4)每项比赛中有他们三人中的两个人。
他们三人各参加什么项目的比赛?请写出你的推理过程。
2.有红黄蓝绿四种颜色的卡片,每种各3张,相同颜色的卡片上写相同的自然数,不同颜色的卡片上写不同的自然数。老师把这12张卡片发给ABCDEF六个同学,每人得2张不同颜色的卡片。然后老师要这六个同学各自算出自己手中卡片上数字的和。六个同学交给老师的答案是A92、B125、C133、D147、E158、F191,老师看后说:你们的答案只有一个同学错了,问到底是哪个同学的答案错了,该同学的正确答案应是多少?这四种颜色的卡片上写的自然数最小的是多少?
3.你有四个装药丸的罐子,每个药丸都有一定的重量,被污染的药丸是没被污染的重量+1。只称量一次,如何判断哪个罐子的药被污染了?
2:
观察下面一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…这列数中第1999个数字的个位是几?
【思路分析】
观察数列发现,该数列从第三个数开始,每个数都是它前两个数的和,按照这个规律再多写一些数字,最终发现它的个位数字并不呈现周期性的变化,所以此路不通,需要换个思路;不妨从余数的角度入手,我们知道一个数除以5的余数是跟它的个位数字密切相关的,如果余1,则个位数字是1或6,如果余2,则个位数字是2或7……但这并不能确定个位数字具体是哪个,不过我们发现1与6,2与7,一个奇数一个偶数,所以我们需要结合除以2的余数来判断个位数字,据此求解。
【标准答案】
该数列从第三个数开始,每个数都是它前两个数的和,可继续写为:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657…
该数列中的每一项除以5的余数为:
1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0,1,1,2…
按照(1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0)循环,周期为20;
该数列中的每一项除以2的余数为:
1,1,0,1,1,0,1,1,0…
按照(1,1,0)循环,周期为3;
1999÷20=99(组)……19(个)
所以数列数中第1999个数字被5除的余数为1;
1999÷3=666(组)……1(个)
所以数列数中第1999个数字被2除的余数为1。
综上可知,数列中第1999个数字被5除余1,说明个位数字为1或6;被2除余1,说明该数为奇数,所以个位数字只能为1。
答:这列数中第1999个数字的个位是1。
2.
1.有一列数如下:4,5,9,14,23…问这列数的第1999个数除以3,余数是几?
2.如下图所示,将1~12顺次排成一圈。 如果报出一个数a(在1~12之间),那么就从数a的位置顺时针走a个数的位置。例如a=3,就从3的位置顺时针走3个数的位置到达6的位置;a=11,就从11的位置顺时针走11个数的位置到达10的位置。问:a是多少时,可以走到7的位置?
3.对于表(1),每次使其中的任意两个数减去或加上同一个数,能否经过若干次后(各次减去或加上的数可以不同),变为表(2)?为什么?
3:
下图中共有16个方格,要把A、B、C、D四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子。问:共有多少种不同的放法?
【思路分析】
由于四个棋子要一个一个地放入方格内。故可看成是分四步完成这件事。要用乘法原理。
第一步放棋子A,A可以放在16个方格中的任意一个中,故有16种不同的放法;第二步放棋子B,由于A已放定,那么放A的那一行和一列中的其他方格内也不能放B,故还剩下9个方格可以放B,B有9种放法;第三步放C,再去掉B所在的行和列的方格,还剩下四个方格可以放C,C有4种放法;最后一步放D,再去掉C所在的行和列的方格,只剩下一个方格可以放D,D有1种放法,本题要由乘法原理解决。
【标准答案】
16×9×4×1=576(种)
答:共有576种不同的方法。
3.
1.有甲、乙、丙三个足球队,两两比赛一场,共比赛了三场球,每个队的比赛结果如图所示,那么这三场球赛的具体比分是多少?
2.在一段公路上,学生每隔一定的距离植一棵树,共10棵(如图),这些树由卡车运来,卸到一处,卡车在哪里卸车才使学生们搬树的距离总和最小.
3.如图,两只小爬甲和乙虫从A点出发,沿长方形ABCD的边,按箭头方向爬行,在距C点32厘米的E点它们第一次相遇,在距D点16厘米的F点第二次相遇,在距A点16厘米的G点第三次相遇,求长方形的边AB的长。
4:
下图是一个圆盘,中心轴固定在黑板上。开始时,圆盘上每个数字所对应的黑板处均写着0。然后转动圆盘,每次可以转动90°的任意整数倍,圆盘上的四个数将分别正对着黑板上写数的位置,将圆盘上的数加到黑板上对应位置的数上。问:经过若干次后,黑板上的四个数是否可能都是999?
【思路分析】
要求经过若干次后,黑板上的四个数是否可能都是999,只要算出每次加上的数之和,然后
看一看能不能被999整除即可。
详解:因为每次加上的数之和是 1+2+3+4=10,所以黑板上的四个数之和永远是10的整数倍。999×4=3996,不是10的倍数,所以黑板上的四个数不可都是999。
4.
1.下图是某一套房子的平面图,共12个房间,每相邻两房间都有门相通。请问:你能从某个房间出发,不重复地走完每个房间吗?
2.在1000×1000的方格表中任意选取n个方格染为红色,都存在3个红色方格,它们的中心构成一个直角三角形的顶点。求n的最小值。
3.用3根等长的火柴可以摆成一个等边三角形。如图,用这样的等边三角形拼合成一个更大的等边三角形。如果这个大等边三角形昀每边由20根火柴组成,那么一共要用多少根火柴?
枚举法
在进行归纳推理时,如果逐个考察了某类事件的所有可能情况,因而得出一般结论,那么这结论是可靠的,这种归纳方法叫做枚举法。枚举法是利用计算机运算速度快、精确度高的特点,对要解决问题的所有可能情况,一个不漏地进行检验,从中找出符合要求的答案,因此枚举法是通过牺牲时间来换取答案的全面性。
1:
小明2000年的年龄恰好等于他出生那年的年份的各位数字之和,他2000年多少岁?
【思路分析】
假设小明的出生年份是(0≤、≤9),根据题意列出关于、的等式,结合、取值范围进行奇偶分析即可得解。
【标准答案】
假设小明的出生年份是(0≤、≤9,且、是整数),由题意得:
100-(10+)=1+9++
整理得11+2=90
因为2是偶数,所以11也是偶数,即是偶数。
如果=6,则=12,不符合题意;
如果=8,则=1,符合题意。
所以小明的出生于1981年,2000年的年龄是2000-1981=19(岁)。
答:他2000年19岁。
1.
1.甲、乙、丙三人参加跳高、跳远和跳绳比赛。根据下面的条件判断他们各参加什么项目的比赛。
(1)甲没有参加跳高比赛;
(2)乙参加了跳绳比赛;
(3)每人参加两种项目的比赛;
(4)每项比赛中有他们三人中的两个人。
他们三人各参加什么项目的比赛?请写出你的推理过程。
答案:甲参加跳远和跳绳比赛;乙参加跳高和跳绳比赛;丙参加跳高和跳远比赛
分析:关系比较复杂的逻辑推理问题,要考虑三个人参加三种比赛的情况,每个人不是参加一种比赛,关系比较复杂,可以用列表的方法解答。
详解:根据题意列表格:
跳高
跳远
跳绳
甲
×
√
√
乙
√
×
√
丙
√
√
×
由条件(1)和(3)可知第一行为×√√,由条件(4)可知第一列为×√√。由条件(2)可知第二行为√×√,再由条件(3)和(4)补全其他空格。
答:甲参加跳远和跳绳比赛;乙参加跳高和跳绳比赛;丙参加跳高和跳远比赛。
点睛:对于较复杂的推理问题,通过列表格解答会比较简单。
2.有红黄蓝绿四种颜色的卡片,每种各3张,相同颜色的卡片上写相同的自然数,不同颜色的卡片上写不同的自然数。老师把这12张卡片发给ABCDEF六个同学,每人得2张不同颜色的卡片。然后老师要这六个同学各自算出自己手中卡片上数字的和。六个同学交给老师的答案是A92、B125、C133、D147、E158、F191,老师看后说:你们的答案只有一个同学错了,问到底是哪个同学的答案错了,该同学的正确答案应是多少?这四种颜色的卡片上写的自然数最小的是多少?
答案:两种情况:
①C同学错;正确答案:136;最小自然数:42;
②D同学错;正确答案:150;最小自然数:35。
分析:根据题意,不妨设四种卡片上写的数字分别为a、b、c、d,且a<b<c<d,这四个数字两两组合的和分别为a+b、a+c、a+d、b+c、b+d、c+d,易知它们的大小顺序为a+b<a+c<a+d/b+c<b+d<c+d,其中a+d与b+c无法确定大小关系,于是有a+b=92,a+c=125,b+d=158,c+d=191,注意到(a+b)+(c+d)=(a+c)+(b+d)=(a+d)+(b+c),据此可计算分析出错误答案在哪两个同学之间,再分情况讨论,通过奇偶分析确定a+d与b+c,根据和差公式确定b的值,进而求出最小值a。
详解:设四种卡片上写的数字为a<b<c<d,则
a+b<a+c<a+d/b+c<b+d<c+d,其中a+d与b+c无法确定大小关系,于是有:
a+b=92,a+c=125,b+d=158,c+d=191
因为(a+b)+(c+d)=(a+c)+(b+d)=(a+d)+(b+c)
而92+191=125+158=283≠133+147
所以错误答案在133和147之间:
如果133正确,即D同学错了,正确答案为:
283-133=150
因为a+b=92,b+d=158,可知a与d同奇偶,则a+d为偶,故
a+d=150,b+c=133,
又(a+c)-(a+b)=c-b=125-92=33
所以b=(133-33)÷2=50
此时最小值:a=92-50=42
同理,如果147正确,即C同学错了,正确答案为:
283-147=136
即a+d=136,b+c=147,又知c-b=33,
所以b=(147-33)÷2=57
此时最小值:a=92-57=35
答:C同学或D同学的答案错了,如果是C同学错了,正确答案应为136,四种颜色的卡片上写的自然数最小的是42;如果是D同学错了,正确答案为150,卡片上写的自然数最小的是35。
点睛:本题主要考查数学建模和逻辑分析与推理能力,题目较为综合,根据题意设出四个数字的大小关系,分类讨论并运用奇偶分析是解题的关键。
3.你有四个装药丸的罐子,每个药丸都有一定的重量,被污染的药丸是没被污染的重量+1。只称量一次,如何判断哪个罐子的药被污染了?
答案:见详解
分析:第一瓶拿一个药丸,第二瓶拿两个药丸,第三瓶拿三个,称一下比标准的10个药丸重多少即可解答。
详解:答:第一瓶拿一个药丸,第二瓶拿两个药丸,第三瓶拿三个,第四瓶拿四个,称一下比标准的10个药丸重多少,重多少就是第几个瓶子里的药丸被污染。
点睛:此题主要考查学生的逻辑推理能力与应用。
2:
观察下面一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…这列数中第1999个数字的个位是几?
【思路分析】
观察数列发现,该数列从第三个数开始,每个数都是它前两个数的和,按照这个规律再多写一些数字,最终发现它的个位数字并不呈现周期性的变化,所以此路不通,需要换个思路;不妨从余数的角度入手,我们知道一个数除以5的余数是跟它的个位数字密切相关的,如果余1,则个位数字是1或6,如果余2,则个位数字是2或7……但这并不能确定个位数字具体是哪个,不过我们发现1与6,2与7,一个奇数一个偶数,所以我们需要结合除以2的余数来判断个位数字,据此求解。
【标准答案】
该数列从第三个数开始,每个数都是它前两个数的和,可继续写为:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657…
该数列中的每一项除以5的余数为:
1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0,1,1,2…
按照(1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0)循环,周期为20;
该数列中的每一项除以2的余数为:
1,1,0,1,1,0,1,1,0…
按照(1,1,0)循环,周期为3;
1999÷20=99(组)……19(个)
所以数列数中第1999个数字被5除的余数为1;
1999÷3=666(组)……1(个)
所以数列数中第1999个数字被2除的余数为1。
综上可知,数列中第1999个数字被5除余1,说明个位数字为1或6;被2除余1,说明该数为奇数,所以个位数字只能为1。
答:这列数中第1999个数字的个位是1。
2.
1.有一列数如下:4,5,9,14,23…问这列数的第1999个数除以3,余数是几?
答案:0
分析:先观察数列找出规律,然后按照这个规律再多写几个数,再把数列中的数依次除以3,看看所得的余数有什么规律。首先观察数列可知该数列从第三个数开始,每个数是它前面两个数的和,即该数列为4,5,9,14,23,37,60,97,157,254,411,665,1076,1741,2817,4558…数列中的数依次除以3,余数分别为1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,1…发现余数按照(1,2,0,2,2,1,0,1)循环,循环周期为8,根据周期问题有:1999÷8=249(组)……7(个),所以余数为周期中的第7个数,即为0。
详解:观察数列可知该数列从第三个数开始,每个数是它前面两个数的和,即该数列为:
4,5,9,14,23,37,60,97,157,254,411,665,1076,1741,2817,4558…
数列中的数依次除以3,余数分别为:
1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,1…
余数按照(1,2,0,2,2,1,0,1)循环,循环周期为8,则
1999÷8=249(组)……7(个)
答:这个数列第1999个数除以3的余数是0,即能被3整除。
点睛:本题主要考查找规律及周期问题,先找到数列的规律,再找数列中的数除以3所得余数的规律,然后确定循环周期是解决本题的关键。关于周期问题:
总数÷周期数=组数,即整除时,结果为周期的最后一个;
总数÷周期数=组数……余数,即有余数时,余几就在下个周期中数几。
2.如下图所示,将1~12顺次排成一圈。 如果报出一个数a(在1~12之间),那么就从数a的位置顺时针走a个数的位置。例如a=3,就从3的位置顺时针走3个数的位置到达6的位置;a=11,就从11的位置顺时针走11个数的位置到达10的位置。问:a是多少时,可以走到7的位置?
答案:无论a是多少时,都不可能走到7的位置。
分析:根据题意可知:a在1~12之间,如果报一个出一个数a,从数a的位置顺时针走a个数位置,相当于走了2倍a个数的位置,也就是a×2,一个数×2,这个数就是偶数,那么它到达数位的位置都是偶数位,7是奇数,不可能到达,即可解答。
详解:当1≤a≤6时,从a的位置顺时针走a个数的位置,应到达2a的位置,2a是偶数,不可能走到奇数的位置;当7≤a≤12时,从a的位置顺时针走a个数的位置,应到达2a-12的位置,2a-12也是偶数,也走不到奇数的位置。由上面的分析知,不论a是什么数,结果总是走到偶数的位置,7是奇数,所以不会走到7的位置。
答:a无论是多少时,都不会走到7的位置。
点睛:本题考查一个数的2倍是奇数还是偶数,任何一个数乘2,它都是偶数。
3.对于表(1),每次使其中的任意两个数减去或加上同一个数,能否经过若干次后(各次减去或加上的数可以不同),变为表(2)?为什么?
答案:不能,见详解。
分析:每次将其中的任意两个数减去或加上同一个数,即每次减去或加上同一个数后,即增加或减少的两个数的和是偶数,然后根据表(1)和表(2)的和的奇偶性判断即可。
详解:因为每次将其中的任意两个数减去或加上同一个数,所以表中九个数的总和经过一次变化后,等于原来的总和减去或加上那个数的2倍,因此总和的奇偶性没有改变。原来九个数的总和为1+2+…+9=45,45是奇数,经过若干次变化后,总和仍应是奇数,而表(2)中九个数的中和是4,4是偶数,奇数不可能等于偶数,所以不可能变为表(2)。
点睛:本题考查了染色问题和数的奇偶性的综合应用,关键是确定变化前后数的奇偶性。
3:
下图中共有16个方格,要把A、B、C、D四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子。问:共有多少种不同的放法?
【思路分析】
由于四个棋子要一个一个地放入方格内。故可看成是分四步完成这件事。要用乘法原理。
第一步放棋子A,A可以放在16个方格中的任意一个中,故有16种不同的放法;第二步放棋子B,由于A已放定,那么放A的那一行和一列中的其他方格内也不能放B,故还剩下9个方格可以放B,B有9种放法;第三步放C,再去掉B所在的行和列的方格,还剩下四个方格可以放C,C有4种放法;最后一步放D,再去掉C所在的行和列的方格,只剩下一个方格可以放D,D有1种放法,本题要由乘法原理解决。
【标准答案】
16×9×4×1=576(种)
答:共有576种不同的方法。
3.
1.有甲、乙、丙三个足球队,两两比赛一场,共比赛了三场球,每个队的比赛结果如图所示,那么这三场球赛的具体比分是多少?
答案:甲与乙是3∶1
详解:甲与乙,乙与丙,甲与丙都是3∶1
甲队失2球,不会全失于乙队,如果是,由于乙队一共进4球,另外2个球是胜丙的,而丙队进2球,所以乙与丙成2∶2平局,与已知矛盾,甲队失2球,也不全失于丙队,如果是,乙进的4个球全是胜丙队,乙队与丙队是4∶0,这样丙队还有2个球是失甲队,甲队与丙队变成2∶2平局,与已知矛盾,所以甲队各失1球于乙、丙.
乙共进4个球,另外3个球是胜丙,丙进2个球,另一球是胜乙的,所以乙与丙是3∶1.
丙共失6个球,失了乙队3个,另3个失给甲队,所以甲与丙是3∶1.
乙队失4个球,一球失于丙队,另三个球失于甲队,所以甲与乙是3∶1.
2.在一段公路上,学生每隔一定的距离植一棵树,共10棵(如图),这些树由卡车运来,卸到一处,卡车在哪里卸车才使学生们搬树的距离总和最小.
答案:解:在 与 之间任何一处,在 或 处也可.
详解:植树问题
一共有9个间隔,要想搬树的距离总和最小,就要把树卸在最中间的一个间隔处,由此判断即可.
3.如图,两只小爬甲和乙虫从A点出发,沿长方形ABCD的边,按箭头方向爬行,在距C点32厘米的E点它们第一次相遇,在距D点16厘米的F点第二次相遇,在距A点16厘米的G点第三次相遇,求长方形的边AB的长。
答案:64厘米
分析:由题意和图示知甲三次走的路程相等:AB+BE=EC+CF=FD+DA+AG,也就是AB+AD﹣32=AB+16=16+AD+16,由此求出答案即可。
详解:甲和乙既然是相遇问题,说明时间相同。以甲分析为例,甲三次相遇所走的路程应该是相同的,即:AB+BE=EC+CF=FD+DA+AG,也就是AB+AD﹣32=AB+16=16+AD+16。
得到AB=64厘米。
点睛:此题属于多次相遇问题,“甲三次相遇所走的路程应该是相同的”是解题关键。
4:
下图是一个圆盘,中心轴固定在黑板上。开始时,圆盘上每个数字所对应的黑板处均写着0。然后转动圆盘,每次可以转动90°的任意整数倍,圆盘上的四个数将分别正对着黑板上写数的位置,将圆盘上的数加到黑板上对应位置的数上。问:经过若干次后,黑板上的四个数是否可能都是999?
答案:不可能
分析:要求经过若干次后,黑板上的四个数是否可能都是999,只要算出每次加上的数之和,然后
看一看能不能被999整除即可。
详解:因为每次加上的数之和是 1+2+3+4=10,所以黑板上的四个数之和永远是10的整数倍。999×4=3996,不是10的倍数,所以黑板上的四个数不可都是999。
4.
1.下图是某一套房子的平面图,共12个房间,每相邻两房间都有门相通。请问:你能从某个房间出发,不重复地走完每个房间吗?
答案:不能
分析:如图所示,将房间黑白相间染色,发现只有5个白格,7个黑格。因为每次只能由黑到白或由白到黑,路线必然黑白相间,显然应该从多的白格开始。但路线上1白1黑1白1黑……直到5白5黑后还余2黑,不可能从黑格到黑格,故无法实现不重复走遍。
详解:答:路线上1白1黑1白1黑……直到5白5黑后还余2黑,不可能从黑格到黑格,故不能实现不重复走遍。
点睛:此题主要考查学生对一笔画问题的理解与应用。
2.在1000×1000的方格表中任意选取n个方格染为红色,都存在3个红色方格,它们的中心构成一个直角三角形的顶点。求n的最小值。
答案:1999
分析:由题意可知,3个红色方格构成一个直角三角形,那么其中一个红点必定在某行(至少含2个红点)和某列(至少含2个红点)的交叉点上,可据此进行解答。
详解:1999可能是可以的,因为首先从行看,1999个红点分布在1000行中,肯定有一些行含有2个或者以上的红点,因为含有0或1个红点的行最多999个,所以其他行含有红点肯定大于等于1999-999=1000,如果是大于1000,肯定有两个这样红点在一列,那么就会出现红色三角形;如果是等于1000而没有这样的2个红点在一列,说明有999行只含有1个红点,而剩下的一行全是红点,那也肯定已经出现直角三角形了,所以n的最小值为1999。
答:n的最小值为1999。
点睛:解答此题时要构造出取得最值的具体实例,由要对此方案的最优化进行论证。论证中最常用的手段是不等式的估算。
3.用3根等长的火柴可以摆成一个等边三角形。如图,用这样的等边三角形拼合成一个更大的等边三角形。如果这个大等边三角形昀每边由20根火柴组成,那么一共要用多少根火柴?
答案:630根
分析:观察图形可知:底长为1的时候有一层,一个三角形,用三根;底长为2的时候有两层,1+2=3个三根火柴棒围成的三角形,用3×3=9根;底长为3的时候有三层,1+2+3=6个三根火柴棒围成的三角形,用3×6=18根;由此即可得出规律解决问题。
详解:根据题干分析可得,底边有n根火柴棒时,有n层,可以组成1+2+3+…+n个三根火柴棒围成的三角形,需要火柴棒(1+2+3+…+n)×3根火柴棒;所以底长为20的时候有二十层,一共有三角形:1+2+3+…+20=210(个)
3×210=630(根)
答:一共要用630根。
点睛:主要考查了学生通过特例分析从而归纳总结出一般结论的能力。对于找规律的题目首先应找出哪些部分发生了变化,是按照什么规律变化的,通过分析找到各部分的变化规律后直接利用规律求解。
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