内容正文:
【新课衔接】2025-2026学年五年级数学寒假学习精讲练人教版
专题08 数学广角——找次品
(思维导图+知识精讲+例题讲解+考点练习)
思维导图
知识精讲
知识点一、找次品的基本认识
1.找次品的定义与核心问题
(1)定义:在若干个外观完全相同的物品中,存在一个质量异常的次品(通常为较轻或较重),借助天平等工具,通过称量操作精准找出该次品的过程。
(2)核心目标:以最少的称量次数完成次品定位,部分题目需同时明确次品是较轻还是较重。
2.找次品的核心工具——天平的平衡原理
(1)天平的三种称量结果:①天平两端平衡;②左侧物品轻、右侧重;③左侧物品重、右侧轻。
(2)次品判断逻辑:①若平衡,次品未在称量的两组物品中;②若不平衡,若已知次品轻重属性,可直接锁定次品在较轻或较重的一组中;若未知次品轻重,需通过后续称量进一步判断次品所在组及轻重。
知识点二、找次品的最优策略
1.核心方法:三分法
(1)策略原理:将待检测物品尽可能平均分成3份,若无法完全平均分,使每份数量的差异不超过1(即最多与最少的份数相差1)。
(2)优势分析:每次称量可将次品的可能范围缩小至原来的,有效减少后续称量次数,是效率最高的分组方式。
2.标准化操作步骤
(1)分组规则: ①若物品总数n能被3整除,分为数量相等的3组,即n=3a时,每组a个; ②若n除以3余1,分为(a,a,a+1)三组(a=); ③若n除以3余2,分为(a,a+1,a+1)三组(a=)。
(2)称量与推导:
①第一次称量:取数量相同的两组放在天平两端。
②结果判断与后续操作:
若平衡:次品在未称量的第三组中,对第三组重复分组、称量步骤;
若不平衡:已知次品轻重时,锁定次品在较轻/较重的一组,对该组重复操作;未知次品轻重时,需通过补充称量确定次品所在组及轻重属性,再继续推导。
3.特殊场景:未知次品轻重的处理
(1)与已知次品轻重的区别:需额外增加一次称量判断次品是轻还是重,因此相同数量的物品,未知次品轻重时所需的称量次数通常比已知情况多1次。
知识点三、找次品的次数与物品数量的规律总结
1.已知次品轻重时的数量范围
(1)称量1次:可检测物品数量为2~3个(对应3¹=3,最小2个,最大3个);
(2)称量2次:可检测物品数量为4~9个(对应3²=9,最小3¹+1=4,最大9个);
(3)称量3次:可检测物品数量为10~27个(对应3³=27,最小3²+1=10,最大27个);
(4)通用规律:称量n次时,可检测的物品最大数量为3ⁿ,数量范围是3ⁿ⁻¹+1 ~ 3ⁿ个。
2.未知次品轻重时的数量范围
(1)称量1次:仅可检测2个物品(通过比较直接判断次品及轻重);
(2)称量2次:可检测物品数量为3~4个;
(3)称量3次:可检测物品数量为5~13个;
(4)通用规律:称量n次时,可检测的物品最大数量为(3ⁿ - 1)/2,数量范围是[(3ⁿ⁻¹ - 1)/2]+1 ~ (3ⁿ - 1)/2个。
知识点四、找次品问题的思想方法与实际应用
1.核心思想方法
(1)优化思想:通过合理分组,每次称量排除最多的正品,最小化次品的可能范围,实现称量次数的最优解;
(2)逻辑推理:依据天平称量的平衡结果,进行严谨的推导分析,逐步缩小次品的定位范围;
(3)归纳建模:通过对不同数量物品的称量分析,归纳出次数与数量的对应规律,建立解决同类问题的模型。
2.实际生活中的拓展应用
(1)工业质检:在流水线生产中,快速检测出重量异常的零件、包装食品等次品;
(2)日常场景:识别重量不足的包装商品、配件中的次品;
(3)物流仓储:排查重量不符的包裹,避免运输差错。
例题讲解
题型一、找次品
【例题1】(24-25五年级下·江西南昌·期末)有32瓶口香糖,其中31瓶质量相同,有一瓶少了2粒,用天平至少称( )次一定能找出这瓶少的口香糖。
A.2 B.3 C.4 D.5
【例题2】(24-25五年级下·广西百色·期末)有5个外观相同的球,其中有一个是次品,比其他球要轻些,从下图中可以推断出( )号球是次品球。
【例题3】(24-25五年级下·陕西西安·期末)学校运动会前,体育老师采购了16个实心球,其中有一个质量不达标,比合格的实心球轻。如果用天平称,至少要称( )次才能保证找出这个不达标实心球。
【例题4】(23-24五年级下·江西吉安·期末)有12袋奶粉,其中有一袋质量不足,轻一些。如果用天平秤,至少秤多少次才能保证找出这袋次品?(写出分组的方法,并把找的过程表示出来)
考点练习
练习一、找次品
1.(24-25五年级下·新疆巴音郭楞·期末)有7个形状、大小完全相同的零件,其中有一个是次品(次品轻一些)。用天平称,至少称( )次能保证找到次品。
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(24-25五年级下·河南信阳·期末)有3瓶钙片,其中1瓶少了3片。小明想用天平把次品找出来,他把3瓶分别标记为①②③,将①②分别放在天平的两端,如果天平平衡,那么下面判断正确的是( )。
A.①是次品 B.②是次品 C.③是次品 D.无法判断
3.(24-25五年级下·黑龙江哈尔滨·期末)9瓶外观同样的口香糖,其中一瓶被丹丹偷吃了一些,用天平至少称( )次能找到被偷吃的那瓶口香糖。
A.1 B.2 C.4 D.3
4.(24-25五年级下·湖北恩施·期末)王奶奶家的母鸡这个月生了25个鸡蛋,其中24个同样重,另有一个比其他的略轻一些。假如用天平称,至少称( )次能保证找到这个鸡蛋。
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(24-25五年级下·云南玉溪·期末)学校食堂买来20袋冰糖,每袋1千克,其中有一袋不足1千克。假如用天平称,至少称( )次能保证把这袋冰糖找出来。
6.(24-25五年级下·湖北十堰·期末)一批零件有14个,其中有一个是次品(次品轻一些),现在想用天平找到这个次品,保证找出次品的称重次数最少时,最合理的分组是( ),至少称( )次保证能找出次品。
7.(24-25五年级下·内蒙古乌海·期末)端午节姥姥包了10个蜜枣粽子,其中一个忘了放蜜枣,质量轻一些,假如用天平称,至少称( )次能保证把它找出来。
8.(24-25五年级下·甘肃庆阳·期末)镇原县某工艺品厂制作了7个铜制香包摆件,其中有1个是次品(质量较重)。用天平称,至少称( )次就能保证找到次品。
9.(24-25五年级下·甘肃天水·期末)有5瓶钙片,其中一瓶少了4片。如果用天平称,每次称1瓶,至少称( )次才能保证找到少钙片的那瓶。
10.(24-25五年级下·吉林四平·期末)有28瓶外观完全相同的口香糖,其中一瓶少了3粒,属于次品。用没有砝码的天平至少称( )次,就一定能找出这瓶次品。
11.(23-24五年级下·内蒙古呼和浩特·期末)有8袋积木,其中有一袋少装了一块,是次品。假如用天平称(不用砝码),下面是第一次称的情况,请分析并填空。
(1)如果不平衡,次品在( )中;如果平衡,次品在( )中。
(2)要找到次品,最少要称( )次。
12.(24-25五年级下·山西晋中·期末)“粽叶飘香五月五,浓情端午共安康”。端午前夕,笑笑一家一共包了16个豆沙粽和24个蜜枣粽。把它们分口味放在包装盒里,要使每盒数量相等并且没有剩余,每盒最多放( )个。在24个蜜枣粽中,其中一个少放了一颗蜜枣,质量稍轻一些。如果用天平称,至少要称( )次才能保证把它找出来。
13.(23-24五年级下·浙江台州·期末)有8枚外观一样的金币,其中1枚是假币,比真币轻一些。假如用天平称,下面的两种方案中,能找到假币且称的次数最少的是方案( ),至少要称( )次。
方案①: 方案②:
14.(23-24五年级下·四川南充·期末)有一堆玻璃球,共有70个,其中有1个质量较轻是次品,其余的质量相等。如果用一架无砝码的天平称,至少称( )次就一定能找出次品。
15.(24-25五年级下·湖南·期末)王叔叔做了8个零件,里面有1个是次品(次品轻一些)。如果用天平称,至少称2次能保证找出次品,下面是找次品的流程图。
12瓶钙片里有1瓶是次品(次品轻一些)。如果用天平称,至少称几次能保证找出次品?请仿照上面的流程图,画一画,写一写。
16.(23-24五年级下·江西吉安·期末)六一儿童节到了,李老师给幼儿园的小朋友买了28盒饼干,其余27盒质量相同,有1盒少了几块,假如用天平称,至少称几次能保证找到这盒饼干?请写出称的过程。
试卷第1页,共3页
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专题08 数学广角——找次品
(思维导图+知识精讲+例题讲解+考点练习)
思维导图
知识精讲
知识点一、找次品的基本认识
1.找次品的定义与核心问题
(1)定义:在若干个外观完全相同的物品中,存在一个质量异常的次品(通常为较轻或较重),借助天平等工具,通过称量操作精准找出该次品的过程。
(2)核心目标:以最少的称量次数完成次品定位,部分题目需同时明确次品是较轻还是较重。
2.找次品的核心工具——天平的平衡原理
(1)天平的三种称量结果:①天平两端平衡;②左侧物品轻、右侧重;③左侧物品重、右侧轻。
(2)次品判断逻辑:①若平衡,次品未在称量的两组物品中;②若不平衡,若已知次品轻重属性,可直接锁定次品在较轻或较重的一组中;若未知次品轻重,需通过后续称量进一步判断次品所在组及轻重。
知识点二、找次品的最优策略
1.核心方法:三分法
(1)策略原理:将待检测物品尽可能平均分成3份,若无法完全平均分,使每份数量的差异不超过1(即最多与最少的份数相差1)。
(2)优势分析:每次称量可将次品的可能范围缩小至原来的,有效减少后续称量次数,是效率最高的分组方式。
2.标准化操作步骤
(1)分组规则: ①若物品总数n能被3整除,分为数量相等的3组,即n=3a时,每组a个; ②若n除以3余1,分为(a,a,a+1)三组(a=); ③若n除以3余2,分为(a,a+1,a+1)三组(a=)。
(2)称量与推导:
①第一次称量:取数量相同的两组放在天平两端。
②结果判断与后续操作:
若平衡:次品在未称量的第三组中,对第三组重复分组、称量步骤;
若不平衡:已知次品轻重时,锁定次品在较轻/较重的一组,对该组重复操作;未知次品轻重时,需通过补充称量确定次品所在组及轻重属性,再继续推导。
3.特殊场景:未知次品轻重的处理
(1)与已知次品轻重的区别:需额外增加一次称量判断次品是轻还是重,因此相同数量的物品,未知次品轻重时所需的称量次数通常比已知情况多1次。
知识点三、找次品的次数与物品数量的规律总结
1.已知次品轻重时的数量范围
(1)称量1次:可检测物品数量为2~3个(对应3¹=3,最小2个,最大3个);
(2)称量2次:可检测物品数量为4~9个(对应3²=9,最小3¹+1=4,最大9个);
(3)称量3次:可检测物品数量为10~27个(对应3³=27,最小3²+1=10,最大27个);
(4)通用规律:称量n次时,可检测的物品最大数量为3ⁿ,数量范围是3ⁿ⁻¹+1 ~ 3ⁿ个。
2.未知次品轻重时的数量范围
(1)称量1次:仅可检测2个物品(通过比较直接判断次品及轻重);
(2)称量2次:可检测物品数量为3~4个;
(3)称量3次:可检测物品数量为5~13个;
(4)通用规律:称量n次时,可检测的物品最大数量为(3ⁿ - 1)/2,数量范围是[(3ⁿ⁻¹ - 1)/2]+1 ~ (3ⁿ - 1)/2个。
知识点四、找次品问题的思想方法与实际应用
1.核心思想方法
(1)优化思想:通过合理分组,每次称量排除最多的正品,最小化次品的可能范围,实现称量次数的最优解;
(2)逻辑推理:依据天平称量的平衡结果,进行严谨的推导分析,逐步缩小次品的定位范围;
(3)归纳建模:通过对不同数量物品的称量分析,归纳出次数与数量的对应规律,建立解决同类问题的模型。
2.实际生活中的拓展应用
(1)工业质检:在流水线生产中,快速检测出重量异常的零件、包装食品等次品;
(2)日常场景:识别重量不足的包装商品、配件中的次品;
(3)物流仓储:排查重量不符的包裹,避免运输差错。
例题讲解
题型一、找次品
【例题1】(24-25五年级下·江西南昌·期末)有32瓶口香糖,其中31瓶质量相同,有一瓶少了2粒,用天平至少称( )次一定能找出这瓶少的口香糖。
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】把32瓶口香糖分成3份,即(11,11,10),第一次称,天平两边各放11瓶,如果天平不平衡,次品就在较轻的11瓶中;如果天平平衡,次品在剩下的10瓶中;考虑最不利原则,次品在数量多的里面,然后把有次品的11瓶口香糖分成3份,即(4,4,3),第二次称,天平两边各放4瓶,如果天平不平衡,次品就在较轻的4瓶中,再把有次品的4瓶口香糖分成(1,1,2),第三次称,天平两边各放1瓶,如果天平不平衡,次品就是较轻的那个;如果天平平衡,次品就在剩下的2瓶中。最后把有次品的2瓶口香糖分成2份,即(1,1),第四次称,天平两边各放1瓶,天平不平衡,次品就是较轻的那个。所以用天平至少称4次一定能找出这瓶少的口香糖。
【详解】
所以用天平至少称4次一定能找出这瓶少的口香糖。
故答案为:C
【例题2】(24-25五年级下·广西百色·期末)有5个外观相同的球,其中有一个是次品,比其他球要轻些,从下图中可以推断出( )号球是次品球。
【答案】④
【分析】依据天平称重时“轻的一端会翘起”这一特性,通过对比两次天平称重的状态,逐步排除不可能是次品的球,从而确定次品。
【详解】根据题意,第一次称①②和③④,③④一端翘起,因为次品比其他球轻些,说明③④中有一个是次品;
第二次称③和⑤,天平平衡,说明③和⑤一样重,即③是正品,结合第一次称,得出④号球是次品。
有5个外观相同的球,其中有一个是次品,比其他球要轻些,从图中可以推断出④号球是次品球。
【例题3】(24-25五年级下·陕西西安·期末)学校运动会前,体育老师采购了16个实心球,其中有一个质量不达标,比合格的实心球轻。如果用天平称,至少要称( )次才能保证找出这个不达标实心球。
【答案】3
【分析】将16个实心球分成5个、5个、6个,将5、5放到天平两边,平衡则次品在6个这一组;不平衡则次品在较轻的一组。考虑最不利因素,则6个这一组。将6个分成2个、2个、2个,任取两组放到天平两边,平衡则次品在剩余的一组;不平衡则次品在较轻的一组。最后将存在次品的一组分成1个、1个,放到天平两边即可得次品;据此解答。
【详解】根据分析作图如下:
由图可知:至少要称3次才能保证找出这个不达标实心球。
【例题4】(23-24五年级下·江西吉安·期末)有12袋奶粉,其中有一袋质量不足,轻一些。如果用天平秤,至少秤多少次才能保证找出这袋次品?(写出分组的方法,并把找的过程表示出来)
【答案】3次;方法和过程见详解
【分析】找次品的最优策略:(1)把待分物品分成3份;(2)每份数量尽量平均,如果不能平均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1。
【详解】把12袋奶粉分成(4、4、4),称(4、4),无论平衡不平衡,都可确定次品在其中4袋;
将4袋分成(1、1、2),称(1、1),不平衡,轻的是次品,平衡,次品在2袋中;
将2袋分成(1、1),再称1次,轻的是次品,共3次。
答:至少秤3次才能保证找出这袋次品。
考点练习
练习一、找次品
1.(24-25五年级下·新疆巴音郭楞·期末)有7个形状、大小完全相同的零件,其中有一个是次品(次品轻一些)。用天平称,至少称( )次能保证找到次品。
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】找次品的最优策略:(1)把待分物品分成3份;(2)每份数量尽量平均,如果不能平均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1。
【详解】将7个零件分成(2、2、3),只考虑最不利的情况,即次品在多的里面,称(2、2),平衡,次品在3个中;将3个分成(1、1、1),称(1、1),无论平衡与否,都可确定次品,共2次。
用天平称,至少称2次能保证找到次品。
故答案为:A
2.(24-25五年级下·河南信阳·期末)有3瓶钙片,其中1瓶少了3片。小明想用天平把次品找出来,他把3瓶分别标记为①②③,将①②分别放在天平的两端,如果天平平衡,那么下面判断正确的是( )。
A.①是次品 B.②是次品 C.③是次品 D.无法判断
【答案】C
【分析】已知有3瓶钙片,其中1瓶少了3片(即次品),说明次品比正常的要轻。把3瓶分别标记为①②③,将①②分别放在天平的两端,如果天平平衡,说明①和②的质量相同,那么少了3片的次品就是③。
【详解】①②分别放在天平的两端,天平平衡,那么少了3片的次品就是③。
所以判断正确的是选项C中的“③是次品”。
故答案为:C
3.(24-25五年级下·黑龙江哈尔滨·期末)9瓶外观同样的口香糖,其中一瓶被丹丹偷吃了一些,用天平至少称( )次能找到被偷吃的那瓶口香糖。
A.1 B.2 C.4 D.3
【答案】B
【分析】利用天平找次品的问题,把9瓶口香糖平均分成3份,每份3瓶,通过天平平衡与否逐步缩小被偷吃的口香糖所在范围,直至确定被偷吃的口香糖。
【详解】把9瓶口香糖平均分成3份,每份3瓶。将其中两份分别放在天平两端,如果天平平衡,那么被偷吃的那瓶在没称的那份中;如果天平不平衡,被偷吃的那瓶在较轻的那份中。
把有被偷吃的那瓶的那份3瓶口香糖,任取2瓶分别放在天平两端。如果天平平衡,那么没称的那瓶就是被偷吃的;如果天平不平衡,较轻的那瓶就是被偷吃的。
因此,至少需称量2次即可找到被偷吃的口香糖。
故答案为:B
4.(24-25五年级下·湖北恩施·期末)王奶奶家的母鸡这个月生了25个鸡蛋,其中24个同样重,另有一个比其他的略轻一些。假如用天平称,至少称( )次能保证找到这个鸡蛋。
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】找次品的最优策略:(1)把待分物品分成3份;(2)每份数量尽量平均,如果不能平均分,也应该使多的一份与少的一份只相差1。
【详解】将25个鸡蛋分成(8、8、9),称(8、8),只考虑最不利的情况,即次品在多的里面,平衡,轻的鸡蛋在9个中;将9个分成(3、3、3),称(3、3),无论平衡不平衡,都可确定轻的鸡蛋在其中3个;将3个分成(1、1、1),称(1、1),无论平衡不平衡,都可确定轻的鸡蛋,共3次。
至少称3次能保证找到这个鸡蛋。
故答案为:B
5.(24-25五年级下·云南玉溪·期末)学校食堂买来20袋冰糖,每袋1千克,其中有一袋不足1千克。假如用天平称,至少称( )次能保证把这袋冰糖找出来。
【答案】3
【分析】本题是找次品问题,找次品时,把待测物品分成3份,能平均分的要平均分,不能平均分的,要把多的一份与少的一份相差最少,把20袋分成7袋、7袋、6袋进行扥组测量,根据这样的方法进行称重即可。
【详解】把20袋分成7袋、7袋、6袋。把2个7袋的分别放在天平两端,若天平平衡,则较轻的那袋在剩下的6袋中,把6袋分成2袋、2袋、2袋,把2个2袋分别放在天平两端,若天平平衡,则较轻的那袋在剩下的2袋中;若天平不平衡,则较轻的那袋在天平较高的一端,再称一次即可找到;若天平不平衡,则较轻的那袋在天平较高的一端,把较轻的那端的7袋分成3袋、3袋、1袋,取2份3袋的放在天平两端,若天平平衡,则较轻的那袋是剩下的1袋若天平不平衡,则较轻的那袋在天平较高的一端,把这3袋分成3份,取2袋放在天平两端若天平平衡,则较轻的是剩下的1袋,若天平话不平衡,则较轻的在天平较高的一端,即至少称3次能保证把这袋冰糖找出来。
【点睛】键在于利用天平每次称量的三种结果(左重、右重、平衡)将物品分组,逐步缩小范围。一般策略是将物品尽量均分为三组,每次称量后确定次品所在的组,重复此过程直至找到次品。
6.(24-25五年级下·湖北十堰·期末)一批零件有14个,其中有一个是次品(次品轻一些),现在想用天平找到这个次品,保证找出次品的称重次数最少时,最合理的分组是( ),至少称( )次保证能找出次品。
【答案】 5、5、4 3
【分析】找次品的最优策略:(1)把待分物品分成3份;(2)每份数量尽量平均,如果不能平均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1。
【详解】将14个零件分成(5、5、4),称(5、5),只考虑最不利的情况,即次品在多的里面,不平衡,次品在5个中;将5个分成(2、2、1),称(2、2),不平衡,次品在2个中;将2个分成(1、1),再称1次即可确定次品,共3次。
最合理的分组是(5、5、4),至少称3次保证能找出次品。
7.(24-25五年级下·内蒙古乌海·期末)端午节姥姥包了10个蜜枣粽子,其中一个忘了放蜜枣,质量轻一些,假如用天平称,至少称( )次能保证把它找出来。
【答案】3
【分析】把10个蜜枣粽子分成3份,即(3,3,4);第一次称,天平两边各放3个,如果天平不平衡,质量较轻的在翘起来的3个中;如果天平平衡,质量较轻的在剩下的4个中;考虑最不利原则,质量较轻的在数量多的里面,把有质量较轻的4个蜜枣粽子分成(1,1,2),第二次称,天平两边各放1个,如果天平不平衡,质量较轻的就是翘起来的那一个;如果天平平衡,质量较轻的在剩下的2个中;最后把有质量较轻的2个蜜枣粽子分成(1,1),第三次称,天平两边各放1个,质量较轻的就是翘起来的那一个。所以至少称3次能保证把它找出来。
【详解】
至少称3次能保证把它找出来。
8.(24-25五年级下·甘肃庆阳·期末)镇原县某工艺品厂制作了7个铜制香包摆件,其中有1个是次品(质量较重)。用天平称,至少称( )次就能保证找到次品。
【答案】2
【分析】将7个铜制香包摆件分成3组,分别是2个、2个、3个。把2个分别放在天平两端称量:若天平平衡,说明次品在3个中;若天平不平衡,次品在较重的那一组中。
次品若在2个的组中,将这2个香包分别放在天平两端,较重的那个就是次品,此时只需2次就能找到次品。次品若在3个的组中,把这3个香包再分成3组(1个、1个、1个),任取其中2个放在天平两端:若天平平衡,未称量的那个就是次品;若天平不平衡,较重的那个就是次品。此时也只需2次就能找到次品。
【详解】把7个香包分成3组,2个、2个、3个。
第1次称:把两组2个的分别放在天平两端。若平衡,次品在3个那份里;再从3个里拿2个称,平衡则剩下的是次品,不平衡重的是次品,共2次。
若不平衡,重的那份有次品;再称这2个,重的是次品,共2次。
用天平称,至少称2次就能保证找到次品。
9.(24-25五年级下·甘肃天水·期末)有5瓶钙片,其中一瓶少了4片。如果用天平称,每次称1瓶,至少称( )次才能保证找到少钙片的那瓶。
【答案】
2
【分析】每次称1瓶:第一次称量:如果左右不等,那么较轻的那个是次品,考虑最差情况,如果左右相等,那么说明次品在剩下的3瓶中;第二次称量:如果左右不等,那么较轻的那个是次品,如果左右相等,那么剩下的那瓶是次品;所以至少需要2次即可找出次品;
【详解】根据分析,将5瓶钙片分成(2,2,1)三组。
第一次称:将一组2瓶放在天平两边。若天平不平衡,次品在较轻的那一瓶中;若天平平衡,说明次品在剩下的3瓶中,共称1次;
第二次称:将第二组中的2瓶分别放在天平两边。如果天平不平衡,那么较轻的那个是次品,如果天平平衡,那么剩下的那瓶是次品。
因此,至少称2次才能保证找到少钙片的那瓶。
10.(24-25五年级下·吉林四平·期末)有28瓶外观完全相同的口香糖,其中一瓶少了3粒,属于次品。用没有砝码的天平至少称( )次,就一定能找出这瓶次品。
【答案】4
【分析】把待称的物品分成三份,能够平均分的就平均分成3份,不能平均分的,也应该使多的一份与少的一分只相差1,据此解答。
28个分为9,9,10,把两个9放在天平上,平衡,说明剩下的10有次品, 不平衡,说明轻的那个有次品;考虑最不利条件,次品在10个这一组;把10分成3,3,4,把两个3放在天平上,平衡,说明剩下的4有次品;不平衡,则轻的那个有次品。考虑最不利条件,次品在4个那一组,把4分成2,2,找出轻的两个1放在天平上,找出轻的一组;最后将轻的一组分成1,1,再称一次即可。
【详解】如图:
有28瓶外观完全相同的口香糖,其中一瓶少了3粒,属于次品。用没有砝码的天平至少称4次,就一定能找出这瓶次品。
11.(23-24五年级下·内蒙古呼和浩特·期末)有8袋积木,其中有一袋少装了一块,是次品。假如用天平称(不用砝码),下面是第一次称的情况,请分析并填空。
(1)如果不平衡,次品在( )中;如果平衡,次品在( )中。
(2)要找到次品,最少要称( )次。
【答案】(1) 较轻的那3袋 ⑦⑧
(2)2
【分析】(1)分析题目,因为次品比正品轻,所以根据天平可知,如果天平不平衡,则次品在较轻的那边;如果天平平衡,则次品在剩下的2袋中,据此解答;
(2)找次品的最优策略:一是把待测物品分成3份;二是要尽量平均分,不能平均分的,应该使多的一份与少的一份只相差1,这样不但能保证找出次品,而且称的次数一定最少,据此解答。
【详解】(1)如果不平衡,次品在较轻的那3袋中;如果平衡,次品在⑦⑧中。
(2)有8袋积木,其中有一袋是次品,比其它略轻。
第一次称重:先分成(3,3,2),天平两边各放3袋,①若天平平衡,则次品就在剩下的2袋中;②若天平不平衡,次品就在较轻的那3袋中;
第一次天平不平衡时,第二次称重:把3袋分成(1,1,1),天平两边各放1袋,①若天平平衡,则次品就是剩下的那1袋;②若天平不平衡,次品是较轻的1袋;
第一次天平平衡时,第二次称重:把2袋分成(1,1),次品是较轻的那袋。
所以要找到次品,最少要称2次。
12.(24-25五年级下·山西晋中·期末)“粽叶飘香五月五,浓情端午共安康”。端午前夕,笑笑一家一共包了16个豆沙粽和24个蜜枣粽。把它们分口味放在包装盒里,要使每盒数量相等并且没有剩余,每盒最多放( )个。在24个蜜枣粽中,其中一个少放了一颗蜜枣,质量稍轻一些。如果用天平称,至少要称( )次才能保证把它找出来。
【答案】 8 3
【分析】要使每盒数量相等并且没有剩余,求每盒最多放几个粽子就是求16和24的最大公因数,把16和24分解质因数后,把公有的相同质因数乘起来就是16和24的最大公因数。
找次品的最优策略:(1)把待分物品分成3份;(2)每份数量尽量平均,如果不能平均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1。据此解答。
【详解】16=2×2×2×2
24=2×2×2×3
16和24的最大公因数:2×2×2,即每盒最多放8个。
第一次称重
把24个蜜枣粽平均分成三份,每份8个。任取两份放在天平两端。如果天平平衡,较轻的蜜枣粽就在未取的那8个中;如果天平不平衡,较轻的蜜枣粽就在天平轻的一端的8个中。
第二次称重
假设较轻的蜜枣粽在某8个中,把这8个再平均分成三份,分别是3个、3个、2个。把两份3个的分别放在天平两端。若天平平衡,较轻的蜜枣粽就在剩下的2个中;若天平不平衡,较轻的蜜枣粽就在天平轻的一端的3个中。
第三次称重
如果较轻的蜜枣粽在剩下的2个中,把这2个分别放在天平两端,轻的一端就是较轻的蜜枣粽;如果较轻的蜜枣粽在某3个中,任取其中2个放在天平两端,若天平平衡,未取的那个就是较轻的蜜枣粽,若天平不平衡,轻的一端就是较轻的蜜枣粽。
因此至少要称3次才能保证把它找出来。
即把它们分口味放在包装盒里,要使每盒数量相等并且没有剩余,每盒最多放3个。在24个蜜枣粽中,其中一个少放了一颗蜜枣,质量稍轻一些。如果用天平称,至少要称3次才能保证把它找出来。
13.(23-24五年级下·浙江台州·期末)有8枚外观一样的金币,其中1枚是假币,比真币轻一些。假如用天平称,下面的两种方案中,能找到假币且称的次数最少的是方案( ),至少要称( )次。
方案①: 方案②:
【答案】 ② 2
【分析】根据天平的平衡原理对托盘两边的物品进行比较,把待测物品分成三份,要分得尽量平均,能够均分的就平均分成3份,不能平均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1,据此解答。
【详解】将8枚金币分成三组,分别是三枚、三枚和两枚,如方案②,将两个三枚的组放在天平的两端进行第一次称重。
如果天平平衡,那么假币在剩下的两枚金币中,这时,我们可以将这两枚金币分别放在天平的两端进行第二次称重,较轻的一枚就是假币。
如果天平不平衡,假币在较轻的三枚金币组中,我们再将这三枚金币中任意两枚分别放在天平两端进行第二次称重,如果天平平衡,那么假币是未被称的那枚;如果天平不平衡,那么较轻的一枚就是假币,因此,无论天平第一次称重的结果如何,我们都能在第二次称重后确定假币,至少需要称2次。
能找到假币且称的次数最少的是方案②,至少要称2次。
14.(23-24五年级下·四川南充·期末)有一堆玻璃球,共有70个,其中有1个质量较轻是次品,其余的质量相等。如果用一架无砝码的天平称,至少称( )次就一定能找出次品。
【答案】4
【分析】找次品的最优策略:一是把待测物品分成3份;二是要尽量平均分,不能平均分的,应该使多的一份与少的一份只相差1。这样不但能保证找出次品,而且称的次数一定最少。据此解答。
【详解】把70个玻璃小球分成3份,一份24个,其余两份23个,即(23,23,24),第一次称,天平两边各放23个,如果天平不平衡,次品就在较轻的23个中。把有次品的23个玻璃小球分成(7,8,8),第二次称,天平两边各放8个,如果天平不平衡,次品就是较轻的那8个中。最后把有次品的8个玻璃小球分成(3,3,2),第三次称,天平两边各放3个,如果天平不平衡,次品就在较轻的那3个中。把这3个玻璃小球分成(1,1,1),第四次称,天平两边各放1个,如果天平平衡,次品在剩下的1个中,如果天平不平衡,次品就是轻的那一个。
所以至少要称4次。
15.(24-25五年级下·湖南·期末)王叔叔做了8个零件,里面有1个是次品(次品轻一些)。如果用天平称,至少称2次能保证找出次品,下面是找次品的流程图。
12瓶钙片里有1瓶是次品(次品轻一些)。如果用天平称,至少称几次能保证找出次品?请仿照上面的流程图,画一画,写一写。
【答案】3次;流程图见详解
【分析】根据题意,把12瓶钙片分成3份(4瓶、4瓶、4瓶),取其中两份分别放在天平两侧,若天平平衡,则质量较轻的在未取的一份中,若天平不平衡,取较轻的一份继续;第二次,取含有较轻的一份(4瓶)分成3份(1瓶、1瓶、2瓶),将1瓶的2份分别放在天平两侧,若天平平衡,则较轻的在未取的一份中,若天平不平衡,则较轻的一份就是次品;第三次,取含有较轻的一份(2瓶)分别放在天平两侧,即可找到较轻的;据此解答。
【详解】
答:如果用天平称,至少称3次能保证找出次品。
16.(23-24五年级下·江西吉安·期末)六一儿童节到了,李老师给幼儿园的小朋友买了28盒饼干,其余27盒质量相同,有1盒少了几块,假如用天平称,至少称几次能保证找到这盒饼干?请写出称的过程。
【答案】
4次,见详解
【分析】根据找次品的办法,一般把饼干平均分,不平均可以让第三份少一些,然后进行称量,由此进行解答即可。
【详解】称第一次:把28盒分成两组,每组14盒,天平每边各放一组,少几块的那盒会在轻的一边;
称第二次:把有少几块盒的那组14盒分成两组,分别是7盒,7盒,少几块的盒在轻的那一边;
称第三次:把有少几块盒的那组7盒分成三组,分别是2盒,2盒,3盒,天平每边放2盒,平衡则少几块的盒就是未称的一盒;不平衡则是少几块的盒在轻的那一边;
称第四次:若少几块的那一盒在2盒中,把这2盒分成两组,天平每边各放1盒,少几块的那盒在轻的一边;若少几块的那一盒在3盒中,把这3盒平均分成3组,先称2盒,平衡则少几块的盒就是未称的一盒;不平衡则是少几块的盒在轻的那一边。
答:至少称4次可以保证找出这盒饼干。
【点睛】本题考查找次品,解答本题的关键是掌握找次品的方法。
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