内容正文:
前言
成为"学霸",是每一个学生的梦想,学霸之路上最重要的便是思维的灵活性,而奥数则是训练思维的绝好方式。奥数并非高不可攀,它亦存在方法,满是技巧。"小学数学思维拓展精编讲义"系列正是希望把奥数的方法、技巧告诉大家。我们根据小学生学习奥数的特点,总结出4点巧思,这4点巧思完全融入书中,希望能帮助学生认识奥数、走近奥数。
《六年级数学思维拓展精编讲义「2025版」》,它基于教材知识和常年真题进行总结与编辑,该系列主要分为专题概述、重点例题、培优拔尖、答案解析、强化试卷篇等五个部分。
1.专题概述,重点突出:在每讲的开头部分,我对本专题知识进行简明梳理,并将重点知识、原理、公式加色提示,以便于读者理解记忆,形成系统的知识网络。
2.重点例题,举一反三:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
3.培优拔尖,能力提升:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
4.强化训练,巩固新知:学完本讲知识后,笔者针对本讲内容有针对性的挑选强化练习,学生学完新知识后课有针对性的进行强化练习,巩固所学的知识点加深理解达到融汇贯通的目的
对策问题
第16讲
专题概述
对策问题,在小学奥数中时有出现。提到对策问题,人们会自然联想到"田忌赛马"的故事。
两千多年前的战国时期,齐威王与大将田忌赛马。双方约定每人各出三匹马,并且在上、中、下三个等级中各选一匹进行比赛。齐威王有个习惯,每回跟田忌赛马,都会依次派自己的上、中、下马比赛。第一回比赛,齐威王的上、中、下三个等级的马,分别与田忌的上、中、下三个等级的马进行比赛。由于齐威王的每个等级的马都比田忌的马略强,所以比赛的结果可想而知,田忌三场完败。直到有一回比赛,田忌听从了手下谋士孙膑的策略:用己方的下、上、中等级的马分别跟齐威王的上、中、下等级的马进行比赛。结果,在三场比赛中,田忌以一负二胜的总成绩,获得了最终的胜利,还赢得了巨额奖金。同样的马匹,只是改变了马的出场顺序,可能负的结果截然不同。正是由于田忌采用了孙膑的"扬长避短"对策,才取得了最终胜利。
生活中的很多事物中,蕴含着数学道理。尤其是在各种竞赛、游戏中,人们总是希望自己的一方获胜,这就要求竞争双方制订出对自己有利的策略,所谓"知彼知己,百战不殆"。哪一方的策略更胜一筹,哪一方就会获得胜利。
这类对策问题非常有趣,所涉及的课本知识并不多,但技巧性比较强。我们一般采取逆推法和归纳法,用数学的观点和方法来研究制订取胜策略。
重点例题1、2
【例1】甲、乙二人玩移火柴游戏。比赛规则是:二人分别从一堆火柴中轮流移走1~5根火柴,直到移完为止,谁移走最后一根火柴就算谁输。现有100根火柴,如果甲先移火柴,他在第一次移走多少根火柴,并采取什么策略,才能确保自己必胜?
【思维点拨】根据题意,要获得最快的胜利,就要保证到第99根火柴,留下唯一的解救火柴的终点。因为99÷(1+5)=16……3,所以,甲先移走余数3,再根据已移走的火柴数,采取"凑合法"(乙若取1,2,3,4,5),甲就相应地取5,4,3,2,1根,以使其和为6)移走火柴,就可以保证自己必胜了。
【例2】三堆火柴,分别有2001根、2002根、2003根。甲、乙二人,轮流从中取火柴。规则如下:每人每次只能从其中一堆中去取,最少要取一根,最多可全部取走;谁取完最后一堆的最后一根,谁就获胜。如果甲先取,要保证获胜,他该怎样制订策略?
【思维点拨】假设,三堆火柴分别为1根、2根、3根。在这种情况下,谁先拿谁输,因为无论在每个人如何取火柴,对方都可以使用掉火柴数和零。这样的情形就是"必输形"。先取的一方无论哪种取走多少火柴,后取的一方总可以从另一堆中取走同样多的火柴,从而使留下的两堆火柴保持一样多。这就是说,只要先取的一方有火柴可取,则后取的一方也必定有火柴可取,由此可知,后取的一方必定因最后把火柴取尽而获胜。
因此,甲可以采用如下策略:甲先从2001根的那堆中取走2000根,这样剩下的三堆火柴分别为1根、2002根、2003根。这是一种"必输形",特点是:1+2002=2003。这样一来,不论在每个人如何取火柴,一定会破坏这种"必输形"的特征,再转到甲取火柴时,甲就可以再制造出新的"必输形",直到最终出现"1,2,3"的情形,从而取得胜利。
培优拔尖1
1. 大林和小林兄弟轮流报数,规定每次报的数据不超过6的自然数,把二人报的数据加起来,谁先报到66,谁就获胜。如果小林先报数,他有必胜的策略吗?
2.桌上放有54根火柴,甲、乙二人轮流拿走火柴,每人每次只能拿走1~5根,谁拿走最后一根火柴谁就赢。甲要制订怎样的策略,才能确保自己必胜呢?
3.两个人在玩"抢30"的趣味游戏。规定:二人轮流从1开始依次报数,每人每次只能报1个数或2个数,谁先报到30谁就获胜。请问:怎样报数才能取胜?
重点例题3
【例3】围棋室内有两堆围棋子,一堆黑棋有38颗,另一堆白棋有45颗。哥哥和妹妹二人轮流取围棋子,规定:每个人每次只能从一堆中取,不能不取,至少取1颗,最多可以把一堆全部取完;谁取走最后一颗,谁就是胜利者。请你想一想:如果哥哥先取,有没有必胜的策略?
【思维点拨】哥哥先取棋子,要想取走最后一颗棋子,就必须让妹妹拿光其中的一堆。如果妹妹不想拿光其中的一堆,哥哥就一步步逼着她拿光。
她计算出两堆的差数:45-38=7(颗)。
哥哥先取棋子,必然获胜。因为他可以发发制人,采取这样的策略:他先取走了7颗白棋,使得两堆棋子一样多。接下来,哥哥只要运用模仿战术就可以了。妹妹若是从一堆棋子中取走1颗,哥哥就从另一堆棋子中取走1颗;妹妹若是取走2颗,哥哥也取走2颗……等等只要保证,每次取完后使两堆棋子同样多,直到妹妹拿光一堆,哥哥就把一把拿光另一堆,这样哥哥一定能取得胜利了。
培优拔尖2
1.在游戏室的桌子上,摆放着两盒玻璃珠,其中一盒比另一盒多3颗。兄妹一人轮流取玻璃珠,规定每人每次只能在同一盒中取出1颗或3颗玻璃珠,谁取到两盒中的最后一颗玻璃珠,谁就获胜。请问:先取者胜,还是后取者胜?
2.围棋班的小朋友发明了一种取棋子游戏。用两堆围棋子作为游戏道具,一堆是5颗黑子,另一堆是8颗白子。用抓阄的方式确定谁先走,把先走的一方称为先手方,后走的一方称为后手方。规定:先手方必须在两堆棋子中选定一堆,至少选择一颗取走,也可以选择把一堆全部取走;先手方完成后,后手方开始按同样的规则取棋子;双方轮流抓取棋子,直到取完所有棋子。取走最后一颗围棋子的人获胜。其实,在这个游戏中,先手方是有必胜策略的,如果要取胜,先手方在一开始应取走多少颗棋子呢?
3.兄弟二人轮流往一张圆桌上放一枚一元硬币,不能重叠。最后,谁放完一枚后,使对方无法再往桌面上放硬币时,谁就是胜利者。如果弟弟先放硬币,他有没有稳操胜券的策略呢?
重点例题4、5
【例4】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张6×6格棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
【思维点拨】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张6×6格棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
【例5】有一个 格的方格盘,甲、乙二人轮流在方格中涂色,每人每次只能涂构成长方形(含正方形)的若干格,同一个格中不可重复涂色,谁涂到最后一格就算谁胜利。现在,甲先涂色,肯定能获胜;如果不允许甲第一次全涂满而获胜,甲可以利用对称原理获胜,第一次有多少种不同的涂法?
【思维点拨】甲第一次涂的长方形中一定要含最中间的一格,并使没涂色的部分关于中心对称,这样一来,以后无论涂哪些格,甲都与其对称地涂另一些格,所以甲一定胜出。甲第一次涂色的方法有8种,如图所示:
培优拔尖3
1.兄弟二人设计了一个走棋游戏。在一张 棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。兄弟二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
2.甲、乙二人玩移棋子的游戏。他们把1999个空格排成一排,在第一个格子里放了一颗棋子。甲、乙二人轮流移动棋子,每人每次可后移1格、2格、3格,谁先移到最后一个格子中谁获胜。先移者如何做才能稳操胜券呢?
3.有一个 格的方格棋盘(如图所示),左上角有一枚棋子,甲、乙二人先后轮流走过枚棋子,每人每次只能向下、向右或向右下对角线走一格,如图中棋子可以走入 , , 三格之一。最后,谁将棋子走入右下角的 方格中,谁就是胜利者。如果双方都按照最佳方法走棋,那么谁将获胜?该怎样走棋呢?
第16讲 对策问题 强化训练
1.牙签盒里有200枚牙签。姐妹二人轮流各取1枚或2枚,取到最后一枚为胜者。如果姐姐先取,她有必胜的策略吗?
2.甲、乙二人玩掷数字的游戏。黑板上、写有下列自然数:2、3、4、5、…、2013、2014。甲先擦掉其中一个数字,然后乙再擦掉一个数字,如此轮流擦下去;如果最后剩下两个互质数,那么甲获胜;如果最后剩下两个数不是互质数,那么乙获胜。在这个游戏中,谁取胜的可能性更大?
3.在一个罐子里,装有1993颗棋子。甲、乙二人轮流从中取棋子,每次可取1颗、2颗或3颗,谁取得最后一颗,谁就是胜利者。请问:在这个取棋子的游戏中,是先取的能获胜,还是后取的能获胜?应该采取什么策略?
4.在一个3×3格的方格盘中,甲、乙二人轮流在格中打钩和打叉,规定每人每次至少画一格,至多画三格,待所有格画满后,谁画的符号总数是偶数,谁就获胜。甲、乙谁有获胜的可能?其策略是什么?
5.在碗里有7粒豆子,甲、乙二人轮流取豆子,每人每次至少取1粒,最多取3粒,直到取完为止。谁取的豆子数为奇数,谁获胜。如果甲想战胜乙,第一次应该取几粒豆子呢?
6.桌子上有两盒火柴,一盒装着7根火柴,另一盒装着10根火柴。甲、乙二人轮流在某一盒中任取火柴,但不能同时在两盒中都取火柴,也不能不取。规定:取到最后火柴的人为胜者。甲先取,有没有必胜的策略?
7.在黑板上,写着一排连续的自然数——从1开始,直到81为止。甲、乙二人轮流画掉任意连续的三个数,如果甲画过之后,乙再也画不成了,甲就获胜了。甲有必胜的策略吗?
8.在桌面上,由n枚硬币两两相连组成一个圆圈,甲、乙二人轮流取走一枚或相邻的两枚硬币,谁能取走最后一枚硬币,谁就获胜。是否有必胜的策略呢?()
9.在7×6格的棋盘上有一枚棋子,放在左下角的方格里。甲、乙二人交替移动这枚棋子,每次只能向右、向上或右上方移动一格,谁能把棋子移到右上角谁胜利。如果甲获胜,应采取什么办法?
学科网(北京)股份有限公司
$$
前言
成为"学霸",是每一个学生的梦想,学霸之路上最重要的便是思维的灵活性,而奥数则是训练思维的绝好方式。奥数并非高不可攀,它亦存在方法,满是技巧。"小学数学思维拓展精编讲义"系列正是希望把奥数的方法、技巧告诉大家。我们根据小学生学习奥数的特点,总结出4点巧思,这4点巧思完全融入书中,希望能帮助学生认识奥数、走近奥数。
《六年级数学思维拓展精编讲义「2025版」》,它基于教材知识和常年真题进行总结与编辑,该系列主要分为专题概述、重点例题、培优拔尖、答案解析、强化试卷篇等五个部分。
1.专题概述,重点突出:在每讲的开头部分,我对本专题知识进行简明梳理,并将重点知识、原理、公式加色提示,以便于读者理解记忆,形成系统的知识网络。
2.重点例题,举一反三:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
3.培优拔尖,能力提升:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
4.强化训练,巩固新知:学完本讲知识后,笔者针对本讲内容有针对性的挑选强化练习,学生学完新知识后课有针对性的进行强化练习,巩固所学的知识点加深理解达到融汇贯通的目的
对策问题
第16讲
专题概述
对策问题,在小学奥数中时有出现。提到对策问题,人们会自然联想到"田忌赛马"的故事。
两千多年前的战国时期,齐威王与大将田忌赛马。双方约定每人各出三匹马,并且在上、中、下三个等级中各选一匹进行比赛。齐威王有个习惯,每回跟田忌赛马,都会依次派自己的上、中、下马比赛。第一回比赛,齐威王的上、中、下三个等级的马,分别与田忌的上、中、下三个等级的马进行比赛。由于齐威王的每个等级的马都比田忌的马略强,所以比赛的结果可想而知,田忌三场完败。直到有一回比赛,田忌听从了手下谋士孙膑的策略:用己方的下、上、中等级的马分别跟齐威王的上、中、下等级的马进行比赛。结果,在三场比赛中,田忌以一负二胜的总成绩,获得了最终的胜利,还赢得了巨额奖金。同样的马匹,只是改变了马的出场顺序,可能负的结果截然不同。正是由于田忌采用了孙膑的"扬长避短"对策,才取得了最终胜利。
生活中的很多事物中,蕴含着数学道理。尤其是在各种竞赛、游戏中,人们总是希望自己的一方获胜,这就要求竞争双方制订出对自己有利的策略,所谓"知彼知己,百战不殆"。哪一方的策略更胜一筹,哪一方就会获得胜利。
这类对策问题非常有趣,所涉及的课本知识并不多,但技巧性比较强。我们一般采取逆推法和归纳法,用数学的观点和方法来研究制订取胜策略。
重点例题1、2
【例1】甲、乙二人玩移火柴游戏。比赛规则是:二人分别从一堆火柴中轮流移走1~5根火柴,直到移完为止,谁移走最后一根火柴就算谁输。现有100根火柴,如果甲先移火柴,他在第一次移走多少根火柴,并采取什么策略,才能确保自己必胜?
【思维点拨】根据题意,要获得最快的胜利,就要保证到第99根火柴,留下唯一的解救火柴的终点。因为99÷(1+5)=16……3,所以,甲先移走余数3,再根据已移走的火柴数,采取"凑合法"(乙若取1,2,3,4,5),甲就相应地取5,4,3,2,1根,以使其和为6)移走火柴,就可以保证自己必胜了。
【例2】三堆火柴,分别有2001根、2002根、2003根。甲、乙二人,轮流从中取火柴。规则如下:每人每次只能从其中一堆中去取,最少要取一根,最多可全部取走;谁取完最后一堆的最后一根,谁就获胜。如果甲先取,要保证获胜,他该怎样制订策略?
【思维点拨】假设,三堆火柴分别为1根、2根、3根。在这种情况下,谁先拿谁输,因为无论在每个人如何取火柴,对方都可以使用掉火柴数和零。这样的情形就是"必输形"。先取的一方无论哪种取走多少火柴,后取的一方总可以从另一堆中取走同样多的火柴,从而使留下的两堆火柴保持一样多。这就是说,只要先取的一方有火柴可取,则后取的一方也必定有火柴可取,由此可知,后取的一方必定因最后把火柴取尽而获胜。
因此,甲可以采用如下策略:甲先从2001根的那堆中取走2000根,这样剩下的三堆火柴分别为1根、2002根、2003根。这是一种"必输形",特点是:1+2002=2003。这样一来,不论在每个人如何取火柴,一定会破坏这种"必输形"的特征,再转到甲取火柴时,甲就可以再制造出新的"必输形",直到最终出现"1,2,3"的情形,从而取得胜利。
培优拔尖1
1. 大林和小林兄弟轮流报数,规定每次报的数据不超过6的自然数,把二人报的数据加起来,谁先报到66,谁就获胜。如果小林先报数,他有必胜的策略吗?
【答案】,先报者第一次报余数3,再"凑"7根数,就能确保胜利。
2.桌上放有54根火柴,甲、乙二人轮流拿走火柴,每人每次只能拿走1~5根,谁拿走最后一根火柴谁就赢。甲要制订怎样的策略,才能确保自己必胜呢?
【答案】因为,让对方先取,对方取n,己方取,则后取者必胜。
3.两个人在玩"抢30"的趣味游戏。规定:二人轮流从1开始依次报数,每人每次只能报1个数或2个数,谁先报到30谁就获胜。请问:怎样报数才能取胜?
【答案】因为,让对方先报数,后报者只要每次报数的个数与先报者所报的个数之和为3,则后报者必胜。
重点例题3
【例3】围棋室内有两堆围棋子,一堆黑棋有38颗,另一堆白棋有45颗。哥哥和妹妹二人轮流取围棋子,规定:每个人每次只能从一堆中取,不能不取,至少取1颗,最多可以把一堆全部取完;谁取走最后一颗,谁就是胜利者。请你想一想:如果哥哥先取,有没有必胜的策略?
【思维点拨】哥哥先取棋子,要想取走最后一颗棋子,就必须让妹妹拿光其中的一堆。如果妹妹不想拿光其中的一堆,哥哥就一步步逼着她拿光。
她计算出两堆的差数:45-38=7(颗)。
哥哥先取棋子,必然获胜。因为他可以发发制人,采取这样的策略:他先取走了7颗白棋,使得两堆棋子一样多。接下来,哥哥只要运用模仿战术就可以了。妹妹若是从一堆棋子中取走1颗,哥哥就从另一堆棋子中取走1颗;妹妹若是取走2颗,哥哥也取走2颗……等等只要保证,每次取完后使两堆棋子同样多,直到妹妹拿光一堆,哥哥就把一把拿光另一堆,这样哥哥一定能取得胜利了。
培优拔尖2
1.在游戏室的桌子上,摆放着两盒玻璃珠,其中一盒比另一盒多3颗。兄妹一人轮流取玻璃珠,规定每人每次只能在同一盒中取出1颗或3颗玻璃珠,谁取到两盒中的最后一颗玻璃珠,谁就获胜。请问:先取者胜,还是后取者胜?
【答案】先取者获胜。原因是:先取者先在较多的一盒中取1颗,后取者不管在哪一盒中取几颗,先取者只要在另一盒中也取几颗,最后只有较多的一盒中剩下2颗。这时,恰好轮到后取者取,按照题意,他只能取一颗,则最后一颗就被先取者取走了。
2.围棋班的小朋友发明了一种取棋子游戏。用两堆围棋子作为游戏道具,一堆是5颗黑子,另一堆是8颗白子。用抓阄的方式确定谁先走,把先走的一方称为先手方,后走的一方称为后手方。规定:先手方必须在两堆棋子中选定一堆,至少选择一颗取走,也可以选择把一堆全部取走;先手方完成后,后手方开始按同样的规则取棋子;双方轮流抓取棋子,直到取完所有棋子。取走最后一颗围棋子的人获胜。其实,在这个游戏中,先手方是有必胜策略的,如果要取胜,先手方在一开始应取走多少颗棋子呢?
【答案】先手方必胜的策略如下:先取走3颗白色棋子,使得白色棋子的数量与黑色棋子的数量保持一致,如果对方取黑色棋子那推,先手方则在白色棋子堆中取相同数量,反之亦然,这样,先手方必胜就是最后一颗棋子。
3. 兄弟二人轮流往一张圆桌上放一枚一元硬币,不能重叠。最后,谁放完一枚后,使对方无法再往桌面上放硬币时,谁就是胜利者。如果弟弟先放硬币,他有没有稳操胜券的策略呢?
【答案】弟弟有必胜策略。方法如下:根据圆的对称性,弟弟先把第一枚硬币放在圆桌的中心位置,这样,以后无论哥哥在哪个位置上放一枚硬币,弟弟就在它关于圆心对称的位置放一枚硬币,不断重复这个过程,只要哥哥有位置放硬币,弟弟总能对称地放一枚硬币。因为桌面的面积是有限的,直到哥哥没有位置可放时,弟弟就必然获胜。
重点例题4、5
【例4】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张6×6格棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
【思维点拨】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张6×6格棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
【例5】有一个 格的方格盘,甲、乙二人轮流在方格中涂色,每人每次只能涂构成长方形(含正方形)的若干格,同一个格中不可重复涂色,谁涂到最后一格就算谁胜利。现在,甲先涂色,肯定能获胜;如果不允许甲第一次全涂满而获胜,甲可以利用对称原理获胜,第一次有多少种不同的涂法?
【思维点拨】甲第一次涂的长方形中一定要含最中间的一格,并使没涂色的部分关于中心对称,这样一来,以后无论涂哪些格,甲都与其对称地涂另一些格,所以甲一定胜出。甲第一次涂色的方法有8种,如图所示:
培优拔尖3
1.兄弟二人设计了一个走棋游戏。在一张 棋盘的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。兄弟二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:有没有必胜的策略呢?
【答案】后走棋者必胜。方法同例题4。
2.甲、乙二人玩移棋子的游戏。他们把1999个空格排成一排,在第一个格子里放了一颗棋子。甲、乙二人轮流移动棋子,每人每次可后移1格、2格、3格,谁先移到最后一个格子中谁获胜。先移者如何做才能稳操胜券呢?
【答案】先移者第一次移动2格,以后每次移动棋子,只要保证剩下的空格数为4的倍数,就可以获胜了。
3.有一个 格的方格棋盘(如图所示),左上角有一枚棋子,甲、乙二人先后轮流走过枚棋子,每人每次只能向下、向右或向右下对角线走一格,如图中棋子可以走入 , , 三格之一。最后,谁将棋子走入右下角的 方格中,谁就是胜利者。如果双方都按照最佳方法走棋,那么谁将获胜?该怎样走棋呢?
【答案】乙将获胜。方法:如图所示,乙每次都走入白格即可。对于m×n的棋盘,如果m、n都是奇数,则后走者胜;否则先走者胜。
第16讲 对策问题 强化训练
1.牙签盒里有200枚牙签。姐妹二人轮流各取1枚或2枚,取到最后一枚为胜者。如果姐姐先取,她有必胜的策略吗?
【答案】每人可取1枚或2枚,当姐姐取1枚时,妹妹可以取2枚;当姐姐取2枚时,妹妹可以取1枚。因此,我们不妨把3枚作为一组,由于,为了确保胜利,姐姐应先拿走余数2枚,然后每次根据妹妹拿走的枚数,采取"凑3"策略,即每次妹妹拿1枚时姐姐就拿2枚,每次妹妹拿2枚时姐姐就拿1枚,这样可使两人各取一次后一共取走3枚,最后姐姐必胜无疑。
2.甲、乙二人玩掷数字的游戏。黑板上、写有下列自然数:2、3、4、5、…、2013、2014。甲先擦掉其中一个数字,然后乙再擦掉一个数字,如此轮流擦下去;如果最后剩下两个互质数,那么甲获胜;如果最后剩下两个数不是互质数,那么乙获胜。在这个游戏中,谁取胜的可能性更大?
【答案】黑板上的这列数字,是一列连续的自然数,一共有100个偶数和1006个奇数。我们知道,相邻的两个自然数一定是互质数。如果甲先擦掉一个偶数2,就剩下1006个偶数和1006个奇数,这时乙擦掉某一个奇数,甲就擦掉其后相邻的那个偶数,若乙擦掉某一个偶数,甲就擦掉其前面相邻的那个奇数,如此这样擦下去,最后就会剩下相邻的一个奇数和一个偶数,而它们一定是互质数,所以甲必胜无疑。
3.在一个罐子里,装有1993颗棋子。甲、乙二人轮流从中取棋子,每次可取1颗、2颗或3颗,谁取得最后一颗,谁就是胜利者。请问:在这个取棋子的游戏中,是先取的能获胜,还是后取的能获胜?应该采取什么策略?
【答案】谁先取,谁就能获胜。因为,先取者先取余数1枚,接下来每一回合中,无论后取者取多少枚,先取者总是采用"凑4"的策略即可,最后先取者必胜。
4.在一个3×3格的方格盘中,甲、乙二人轮流在格中打钩和打叉,规定每人每次至少画一格,至多画三格,待所有格画满后,谁画的符号总数是偶数,谁就获胜。甲、乙谁有获胜的可能?其策略是什么?
【答案】假设甲先画,乙后画。
1. 甲先画一格,乙再画三格,就能确保胜出。因为乙画完三格后,还剩五个空格;无论甲怎样画,乙都能获胜。
2. 甲先画两格,乙若画三格,还能取胜。
甲先画三格,乙只要画一格,就转化为最初的情况,还是乙获胜。所以,后面的人获胜。
5.在碗里有7粒豆子,甲、乙二人轮流取豆子,每人每次至少取1粒,最多取3粒,直到取完为止。谁取的豆子数为奇数,谁获胜。如果甲想战胜乙,第一次应该取几粒豆子呢?
【答案】
1. 甲第一次取2粒,乙若取1粒,甲再取3粒,乙只能取剩下的1粒。甲取了粒(奇数),甲就获胜了。
2. 甲第一次取2粒,乙若取2粒,甲就取3粒,这样甲取了粒(奇数),甲就获胜了。
甲第一次取2粒,乙若取3粒,则甲取1粒,乙只能取剩下的1粒。甲取了粒(奇数),甲就获胜了。
6.桌子上有两盒火柴,一盒装着7根火柴,另一盒装着10根火柴。甲、乙二人轮流在某一盒中任取火柴,但不能同时在两盒中都取火柴,也不能不取。规定:取到最后火柴的人为胜者。甲先取,有没有必胜的策略?
【答案】:甲先取,有必胜的策略。第一次,甲从10根火柴中取根,使得两盒火柴都恰好有7根。然后,乙取几根火柴,甲就在另一盒中相应取几根。
7.在黑板上,写着一排连续的自然数——从1开始,直到81为止。甲、乙二人轮流画掉任意连续的三个数,如果甲画过之后,乙再也画不成了,甲就获胜了。甲有必胜的策略吗?
【答案】:甲只要先把中间的三个数40、41、42画掉,就可以把这些数分成个数相等的两组。此后,只要乙在某一组里有数可画掉,那么甲在另一组里对称的位置上就没有数可画掉。所以,甲争取先画,就有必胜的把握。
8.在桌面上,由n枚硬币两两相连组成一个圆圈,甲、乙二人轮流取走一枚或相邻的两枚硬币,谁能取走最后一枚硬币,谁就获胜。是否有必胜的策略呢?()
【答案】后取硬币的人有必胜的策略。因为先取硬币的人,不论是取一枚还是两枚,必然会使圆圈出现一个缺口。此时,分两种情况:
1. 若剩下的硬币是奇数,后取硬币的人只需将位于所剩圆弧的中点所在的那枚硬币取走,就会使剩下的硬币成为两段相同的弧。此后,无论先取者怎样取,后取者都可在另一段采用一样的对称取法,即可保证到最后一枚。
若剩下的硬币是偶数,后取硬币的人只需将位于所剩圆弧的中点所在的那两枚硬币取走,就会转化为第一种情况。综上所述,后取者必胜。
学科网(北京)股份有限公司
$$前言
成为"学霸",是每一个学生的梦想,学霸之路上最重要的便是思
维的灵活性,而奥数则是训练思维的绝好方式。奥数并非高不可攀,
它亦存在方法,满是技巧。"小学数学思维拓展精编讲义"系列正是希
望把奥数的方法、技巧告诉大家。我们根据小学生学习奥数的特点,
总结出 4 点巧思,这 4 点巧思完全融入书中,希望能帮助学生认识奥
数、走近奥数。
《六年级数学思维拓展精编讲义「2025 版」》,它基于教材知识
和常年真题进行总结与编辑,该系列主要分为专题概述、重点例题、
培优拔尖、答案解析、强化试卷篇等五个部分。
1.专题概述,重点突出:在每讲的开头部分,我对本专题知识进
行简明梳理,并将重点知识、原理、公式加色提示,以便于读者理解
记忆,形成系统的知识网络。
2.重点例题,举一反三:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学
生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生
冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有
效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
3.培优拔尖,能力提升:每讲之后的"培优拔尖"题目,既考核学
生对本专题知识中的重点、难点、考点的掌握情况,又可以帮助学生
冲刺奥数竞赛进行备练。本栏目的题目难度较高,富有挑战性,可有
效提升学生的奥数思维能力,加强实战性。
4.强化训练,巩固新知:学完本讲知识后,笔者针对本讲内容有
针对性的挑选强化练习,学生学完新知识后课有针对性的进行强化练
习,巩固所学的知识点加深理解达到融汇贯通的目的
对策问题,在小学奥数中时有出现。提到对策问题,人们会自然联想
到"田忌赛马"的故事。
两千多年前的战国时期,齐威王与大将田忌赛马。双方约定每人各出
三匹马,并且在上、中、下三个等级中各选一匹进行比赛。齐威王有
个习惯,每回跟田忌赛马,都会依次派自己的上、中、下马比赛。第
一回比赛,齐威王的上、中、下三个等级的马,分别与田忌的上、中、
下三个等级的马进行比赛。由于齐威王的每个等级的马都比田忌的马
略强,所以比赛的结果可想而知,田忌三场完败。直到有一回比赛,
田忌听从了手下谋士孙膑的策略:用己方的下、上、中等级的马分别
跟齐威王的上、中、下等级的马进行比赛。结果,在三场比赛中,田
忌以一负二胜的总成绩,获得了最终的胜利,还赢得了巨额奖金。同
样的马匹,只是改变了马的出场顺序,可能负的结果截然不同。正是
由于田忌采用了孙膑的"扬长避短"对策,才取得了最终胜利。
对策问题第 16讲
专题概述
生活中的很多事物中,蕴含着数学道理。尤其是在各种竞赛、游戏中,
人们总是希望自己的一方获胜,这就要求竞争双方制订出对自己有利
的策略,所谓"知彼知己,百战不殆"。哪一方的策略更胜一筹,哪一
方就会获得胜利。
这类对策问题非常有趣,所涉及的课本知识并不多,但技巧性比
较强。我们一般采取逆推法和归纳法,用数学的观点和方法来研
究制订取胜策略。
【例 1】甲、乙二人玩移火柴游戏。比赛规则是:二人分别从一堆
火柴中轮流移走 1~5 根火柴,直到移完为止,谁移走最后一根火
柴就算谁输。现有 100根火柴,如果甲先移火柴,他在第一次移走
多少根火柴,并采取什么策略,才能确保自己必胜?
【思维点拨】根据题意,要获得最快的胜利,就要保证到第 99 根
火柴,留下唯一的解救火柴的终点。因为 99÷(1+5)=16……3,所
以,甲先移走余数 3,再根据已移走的火柴数,采取"凑合法"(乙
若取 1,2,3,4,5),甲就相应地取 5,4,3,2,1 根,以使其
和为 6)移走火柴,就可以保证自己必胜了。
重点例题 1、2
【例 2】三堆火柴,分别有 2001根、2002根、2003根。甲、乙二
人,轮流从中取火柴。规则如下:每人每次只能从其中一堆中去取,
最少要取一根,最多可全部取走;谁取完最后一堆的最后一根,谁
就获胜。如果甲先取,要保证获胜,他该怎样制订策略?
【思维点拨】假设,三堆火柴分别为 1 根、2 根、3 根。在这种情
况下,谁先拿谁输,因为无论在每个人如何取火柴,对方都可以使
用掉火柴数和零。这样的情形就是"必输形"。先取的一方无论哪种
取走多少火柴,后取的一方总可以从另一堆中取走同样多的火柴,
从而使留下的两堆火柴保持一样多。这就是说,只要先取的一方有
火柴可取,则后取的一方也必定有火柴可取,由此可知,后取的一
方必定因最后把火柴取尽而获胜。
因此,甲可以采用如下策略:甲先从 2001根的那堆中取走 2000根,
这样剩下的三堆火柴分别为 1根、2002根、2003根。这是一种"必
输形",特点是:1+2002=2003。这样一来,不论在每个人如何取火
柴,一定会破坏这种"必输形"的特征,再转到甲取火柴时,甲就可
以再制造出新的"必输形",直到最终出现"1,2,3"的情形,从而
取得胜利。
培优拔尖 1
1. 大林和小林兄弟轮流报数,规定每次报的数据不超过 6 的自然数,
把二人报的数据加起来,谁先报到 66,谁就获胜。如果小林先报数,
他有必胜的策略吗?
2.桌上放有 54根火柴,甲、乙二人轮流拿走火柴,每人每次只能拿
走 1~5根,谁拿走最后一根火柴谁就赢。甲要制订怎样的策略,才
能确保自己必胜呢?
3.两个人在玩"抢 30"的趣味游戏。规定:二人轮流从 1 开始依次报
数,每人每次只能报 1 个数或 2 个数,谁先报到 30 谁就获胜。请问:
怎样报数才能取胜?
【例 3】围棋室内有两堆围棋子,一堆黑棋有 38颗,另一堆白棋
有 45颗。哥哥和妹妹二人轮流取围棋子,规定:每个人每次只能
从一堆中取,不能不取,至少取 1颗,最多可以把一堆全部取完;
谁取走最后一颗,谁就是胜利者。请你想一想:如果哥哥先取,有
没有必胜的策略?
【思维点拨】哥哥先取棋子,要想取走最后一颗棋子,就必须让妹
妹拿光其中的一堆。如果妹妹不想拿光其中的一堆,哥哥就一步步
重点例题 3
逼着她拿光。
她计算出两堆的差数:45-38=7(颗)。
哥哥先取棋子,必然获胜。因为他可以发发制人,采取这样的策略:
他先取走了 7颗白棋,使得两堆棋子一样多。接下来,哥哥只要运
用模仿战术就可以了。妹妹若是从一堆棋子中取走 1颗,哥哥就从
另一堆棋子中取走 1颗;妹妹若是取走 2颗,哥哥也取走 2颗……
等等只要保证,每次取完后使两堆棋子同样多,直到妹妹拿光一堆,
哥哥就把一把拿光另一堆,这样哥哥一定能取得胜利了。
1.在游戏室的桌子上,摆放着两盒玻璃珠,其中一盒比另一盒多 3颗。
兄妹一人轮流取玻璃珠,规定每人每次只能在同一盒中取出 1颗或 3
颗玻璃珠,谁取到两盒中的最后一颗玻璃珠,谁就获胜。请问:先取
者胜,还是后取者胜?
2.围棋班的小朋友发明了一种取棋子游戏。用两堆围棋子作为游戏道
具,一堆是 5颗黑子,另一堆是 8颗白子。用抓阄的方式确定谁先走,
把先走的一方称为先手方,后走的一方称为后手方。规定:先手方必
须在两堆棋子中选定一堆,至少选择一颗取走,也可以选择把一堆全
部取走;先手方完成后,后手方开始按同样的规则取棋子;双方轮流
抓取棋子,直到取完所有棋子。取走最后一颗围棋子的人获胜。其实,
培优拔尖 2
在这个游戏中,先手方是有必胜策略的,如果要取胜,先手方在一开
始应取走多少颗棋子呢?
3.兄弟二人轮流往一张圆桌上放一枚一元硬币,不能重叠。最后,谁
放完一枚后,使对方无法再往桌面上放硬币时,谁就是胜利者。如果
弟弟先放硬币,他有没有稳操胜券的策略呢?
【例 4】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张 6×6 格棋盘的右
上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。
姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想一想:
有没有必胜的策略呢?
【思维点拨】姐妹二人设计了一个走棋游戏。在一张 6×6 格棋盘
的右上角放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走
一格。姐妹二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你
重点例题 4、5
想一想:有没有必胜的策略呢?
【例 5】有一个 5 × 5 格的方格盘,甲、乙二人轮流在方格中涂
色,每人每次只能涂构成长方形(含正方形)的若干格,同一个格
中不可重复涂色,谁涂到最后一格就算谁胜利。现在,甲先涂色,
肯定能获胜;如果不允许甲第一次全涂满而获胜,甲可以利用对称
原理获胜,第一次有多少种不同的涂法?
【思维点拨】甲第一次涂的长方形中一定要含最中间的一格,并使
没涂色的部分关于中心对称,这样一来,以后无论涂哪些格,甲都
与其对称地涂另一些格,所以甲一定胜出。甲第一次涂色的方法有
8种,如图所示:
1.兄弟二人设计了一个走棋游戏。在一张 8 × 8 棋盘的右上角
放置一颗棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格。
兄弟二人交替走棋,谁先到达左下角,谁就是胜利者。请你想
一想:有没有必胜的策略呢?
2.甲、乙二人玩移棋子的游戏。他们把 1999个空格排成一排,在
第一个格子里放了一颗棋子。甲、乙二人轮流移动棋子,每人
每次可后移 1格、2格、3格,谁先移到最后一个格子中谁获胜。
先移者如何做才能稳操胜券呢?
3.有一个 5 × 7 格的方格棋盘(如图所示),左上角有一枚棋子,
甲、乙二人先后轮流走过枚棋子,每人每次只能向下、向右或
向右下对角线走一格,如图中棋子可以走入 A, B, C 三格之一。
最后,谁将棋子走入右下角的 D 方格中,谁就是胜利者。如果
双方都按照最佳方法走棋,那么谁将获胜?该怎样走棋呢?
培优拔尖 3
第 16 讲 对策问题 强化训练
1.牙签盒里有 200枚牙签。姐妹二人轮流各取 1枚或 2枚,取到
最后一枚为胜者。如果姐姐先取,她有必胜的策略吗?
2.甲、乙二人玩掷数字的游戏。黑板上、写有下列自然数:2、3、
4、5、…、2013、2014。甲先擦掉其中一个数字,然后乙再擦
掉一个数字,如此轮流擦下去;如果最后剩下两个互质数,那
么甲获胜;如果最后剩下两个数不是互质数,那么乙获胜。在
这个游戏中,谁取胜的可能性更大?
3.在一个罐子里,装有 1993颗棋子。甲、乙二人轮流从中取棋子,
每次可取 1 颗、2 颗或 3 颗,谁取得最后一颗,谁就是胜利者。
请问:在这个取棋子的游戏中,是先取的能获胜,还是后取的
能获胜?应该采取什么策略?
4.在一个 3×3格的方格盘中,甲、乙二人轮流在格中打钩和打叉,
规定每人每次至少画一格,至多画三格,待所有格画满后,谁
画的符号总数是偶数,谁就获胜。甲、乙谁有获胜的可能?其
策略是什么?
5.在碗里有 7粒豆子,甲、乙二人轮流取豆子,每人每次至少取 1
粒,最多取 3粒,直到取完为止。谁取的豆子数为奇数,谁获
胜。如果甲想战胜乙,第一次应该取几粒豆子呢?
6.桌子上有两盒火柴,一盒装着 7根火柴,另一盒装着 10根火柴。
甲、乙二人轮流在某一盒中任取火柴,但不能同时在两盒中都
取火柴,也不能不取。规定:取到最后火柴的人为胜者。甲先
取,有没有必胜的策略?
7.在黑板上,写着一排连续的自然数——从 1开始,直到 81为止。
甲、乙二人轮流画掉任意连续的三个数,如果甲画过之后,乙
再也画不成了,甲就获胜了。甲有必胜的策略吗?
8.在桌面上,由 n枚硬币两两相连组成一个圆圈,甲、乙二人轮
流取走一枚或相邻的两枚硬币,谁能取走最后一枚硬币,谁就
获胜。是否有必胜的策略呢?(n > 2)
9.在 7×6格的棋盘上有一枚棋子,放在左下角的方格里。甲、乙
二人交替移动这枚棋子,每次只能向右、向上或右上方移动一
格,谁能把棋子移到右上角谁胜利。如果甲获胜,应采取什么
办法?