内容正文:
专题12 周期问题
知识梳理
周期问题核心概念:重复不断、周而复始的循环现象称为周期现象,解决这类规律性问题的关键在于确定循环周期。日常生活中常见的周期现象包括:12生肖、一年四季、一周七天等。
解决周期问题的核心步骤:
1.确定循环周期:仔细观察现象,分析规律,找出一个完整循环的长度
2.计算周期数:用总数除以周期数,得到完整的周期组数和余数
3.分析余数:根据余数确定在下一个周期中的位置
4.得出结论:结合周期规律和余数进行判断
关键公式:
1.总数 ÷ 周期数 = 组数(整除时,结果为周期的最后一个)
2.总数 ÷ 周期数 = 组数……余数(有余数时,余几就在下个周期中数几)
解题技巧:
1.对于数字序列,先写出前几个数,观察规律
2.对于排列问题,可将环形问题转化为直线型问题
3.对于余数问题,可利用同余定理简化计算
4.对于复杂问题,可采用倒推法或列表法辅助分析
例题讲解
【典型例题1】
题目:一些数字按一定规律排列如下:3,5,1,9,7,3,5,1,9,7,3,5,1,9,7,…,那么其中第1至300个数加起来是多少?
【跟踪训练1】
题目:小和尚在地上写了一列数:7,0,2,5,3,7,0,2,5,3… 你知道他写的第81个数是多少吗?你能求出这81个数相加的和是多少吗?
【典型例题2】
题目:有一列数排成一行,其中第一个数是3,第二个数是10,从第三个数开始,每个数恰好是前两个数的和,那么第1997个数被3除所得的余数是多少?
【跟踪训练2】
题目:有一串数:1,1,2,3,5,8,…从第三个数起,每个数都是前两个数之和,在这串数的前2009个数中,有几个数是5的倍数?
【典型例题3】
题目:在一条长100米的甬路两侧,从头到尾每隔2米栽一棵树,按2棵杨树,1棵柳树的规律栽,杨树,柳树各占植树总棵树的几分之几?
【跟踪训练3】
题目:小莉把平时积存下来的200枚硬币按3个1分,2个2分,1个5分的顺序排列起来.(1) 最后1枚是几分硬币?(2) 这200枚硬币一共价值多少钱?
提升练习
1. 一列数按“2,4,6,8”的顺序重复排列:2,4,6,8,2,4,6,8,2,4,6,8……请问第50个数是多少?前50个数的和是多少?
2. 小明写了一列数:1,3,5,7,9,1,3,5,7,9……(按奇数顺序循环)。那么第100个数是多少?这100个数的总和是多少?
3. 数列“6,7,8,9,0”不断重复。请问前20个数的和是多少?
4. 题目: 有一列数:4,2,0,4,2,0,4,2,0……请问第35个数是多少?前35个数的和是多少?
5. 数列按“1,1,2,2,3,3”排列。请问第48个数是多少?
6. 有一列数,第1个数是1,第2个数是2,从第3个数开始,每个数恰好是前两个数的和。请问第200个数被2除的余数是多少?
7. 一列数:1,4,5,9,14,23……(从第三个数起,每个数是前两个数之和)。请问这列数中,前100个数里有多少个数是5的倍数?
8. 一个电子钟每到整点响一次铃,每走9分钟亮一次灯。中午12点它既响铃又亮灯,下一次既响铃又亮灯是几点?
9. 有一串珠子,按“3红、2白、1黑”的顺序排列。请问第50颗珠子是什么颜色?
10. 数字按“1,2,3,2,1,2,3,2,1,2,3,2……”的规律排列。请问第45个数是多少?
11. 在一条长60米的跑道一旁插彩旗,从头到尾每隔3米插一面。如果按“红、黄、蓝”三种颜色的顺序循环插,那么蓝色旗子占总旗子数的几分之几?
12. 小红有若干枚硬币,按“1个1元,2个5角,3个1角”的顺序排列。请问第30枚硬币是多少钱?
13. 有一条长120米的林荫道,在它的一侧种树。起点和终点都要种,一共种了25棵树。已知树的排列规律是“2棵梧桐,1棵银杏”。请问一共有多少棵银杏树?
14. 2008个学生站成一排,按1、2、3、4、5、6、7、8、7、6、5、4、3、2、1、2、3、4……的规律报数。问第2008名学生所报的数是多少?
15. 有一个挂钟,1点敲1下,2点敲2下……12点敲12下,每半点敲1下。从下午1点到晚上9点,这个挂钟一共敲了多少下?
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专题12 周期问题
知识梳理
周期问题核心概念:重复不断、周而复始的循环现象称为周期现象,解决这类规律性问题的关键在于确定循环周期。日常生活中常见的周期现象包括:12生肖、一年四季、一周七天等。
解决周期问题的核心步骤:
1.确定循环周期:仔细观察现象,分析规律,找出一个完整循环的长度
2.计算周期数:用总数除以周期数,得到完整的周期组数和余数
3.分析余数:根据余数确定在下一个周期中的位置
4.得出结论:结合周期规律和余数进行判断
关键公式:
1.总数 ÷ 周期数 = 组数(整除时,结果为周期的最后一个)
2.总数 ÷ 周期数 = 组数……余数(有余数时,余几就在下个周期中数几)
解题技巧:
1.对于数字序列,先写出前几个数,观察规律
2.对于排列问题,可将环形问题转化为直线型问题
3.对于余数问题,可利用同余定理简化计算
4.对于复杂问题,可采用倒推法或列表法辅助分析
例题讲解
【典型例题1】
题目:一些数字按一定规律排列如下:3,5,1,9,7,3,5,1,9,7,3,5,1,9,7,…,那么其中第1至300个数加起来是多少?
分析:这列数是按照"3,5,1,9,7"的顺序重复循环排列的,周期是5。解决此类问题,需要先确定周期数,再计算每个周期的和,最后根据周期数求出总和。
详解:
1. 确定周期:观察数列,发现每5个数重复一次,周期为5
2. 计算每个周期的和:3 + 5 + 1 + 9 + 7 = 25
3. 计算完整周期数:300 ÷ 5 = 60(个完整周期)
4. 计算总和:60 × 25 = 1500
答案:1500
【跟踪训练1】
题目:小和尚在地上写了一列数:7,0,2,5,3,7,0,2,5,3… 你知道他写的第81个数是多少吗?你能求出这81个数相加的和是多少吗?
分析:这列数按照"7,0,2,5,3"的顺序重复循环,周期为5。需要先确定第81个数在周期中的位置,再计算总和。
详解:
1. 确定周期:观察数列,周期为5
2. 计算第81个数的位置:81 ÷ 5 = 16(个周期)余1
3. 余数为1,表示第81个数是下一个周期的第一个数,即7
4. 计算每个周期的和:7 + 0 + 2 + 5 + 3 = 17
5. 计算总和:16 × 17 + 7 = 272 + 7 = 279
答案:第81个数是7,这81个数相加的和是279
【典型例题2】
题目:有一列数排成一行,其中第一个数是3,第二个数是10,从第三个数开始,每个数恰好是前两个数的和,那么第1997个数被3除所得的余数是多少?
分析:这类问题需要先计算前几个数被3除的余数,观察余数的周期规律,再利用周期性求解。
详解:
1. 计算前几个数:3,10,13,23,36,59,95...
2. 计算这些数被3除的余数:0,1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1...
3. 观察余数规律:余数按"0,1,1,2,0,2,2,1"的周期重复出现,周期为8
4. 计算1997个数包含多少个完整周期:1997 ÷ 8 = 249(个周期)余5
5. 余数为5,表示第1997个数在周期中的位置是第5个,对应余数为0
答案:0
【跟踪训练2】
题目:有一串数:1,1,2,3,5,8,…从第三个数起,每个数都是前两个数之和,在这串数的前2009个数中,有几个数是5的倍数?
分析:这是斐波那契数列,需要计算每个数被5除的余数,找出余数的周期规律,再统计5的倍数的个数。
详解:
1. 计算前几个数被5除的余数:1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0...
2. 观察余数规律:余数按20个数为一个周期重复出现
3. 在一个周期中,有5个数是5的倍数(余数为0)
4. 计算2009个数包含多少个完整周期:2009 ÷ 20 = 100(个周期)余9
5. 前9个数中有1个数是5的倍数
6. 总计:100 × 5 + 1 = 501
答案:501
【典型例题3】
题目:在一条长100米的甬路两侧,从头到尾每隔2米栽一棵树,按2棵杨树,1棵柳树的规律栽,杨树,柳树各占植树总棵树的几分之几?
分析:这类问题需要先计算一侧植树的总棵数,再根据规律计算杨树和柳树的数量,最后求出比例。
详解:
1. 计算一侧植树棵数:100 ÷ 2 + 1 = 51(棵)(注意:两端都要栽,所以加1)
2. 确定周期:2棵杨树 + 1棵柳树 = 3棵树为一个周期
3. 计算完整周期数:51 ÷ 3 = 17(个周期)
4. 计算柳树数量:17 × 1 × 2 = 34(棵)(乘以2是因为两侧)
5. 计算杨树数量:17 × 2 × 2 = 68(棵)
6. 计算总树数:34 + 68 = 102(棵)
7. 求比例:
柳树占比:34 ÷ 102 = 1/3
杨树占比:68 ÷ 102 = 2/3
答案:柳树占植树总数的1/3,杨树占植树总数的2/3
【跟踪训练3】
题目:小莉把平时积存下来的200枚硬币按3个1分,2个2分,1个5分的顺序排列起来.(1) 最后1枚是几分硬币?(2) 这200枚硬币一共价值多少钱?
分析:这类问题需要先确定硬币排列的周期,再根据周期规律求解。
详解:
1. 确定周期:3个1分 + 2个2分 + 1个5分 = 6枚硬币为一个周期
2. 计算完整周期数:200 ÷ 6 = 33(个周期)余2
3. 余数为2,表示最后2枚硬币是下一个周期的前2枚,即2个1分硬币
4. 计算每个周期的价值:3 × 1 + 2 × 2 + 1 × 5 = 3 + 4 + 5 = 12分
5. 计算总价值:33 × 12 + 2 × 1 = 396 + 2 = 398分
答案:(1) 最后1枚是1分硬币 (2) 这200枚硬币一共价值398分
提升练习
1. 一列数按“2,4,6,8”的顺序重复排列:2,4,6,8,2,4,6,8,2,4,6,8……请问第50个数是多少?前50个数的和是多少?
【详解】
确定周期:观察数列,周期为4(2,4,6,8)。
找位置:50 ÷ 4 = 12(组)……2(个)。
分析余数:余数是2,表示第50个数是第13组的第2个数,即4。
求和:每个周期的和是 2+4+6+8=20。
完整周期的和:12 × 20 = 240。
剩余2个数的和:2+4=6。
总和:240 + 6 = 246。
【答案】 第50个数是4,前50个数的和是246。
2. 小明写了一列数:1,3,5,7,9,1,3,5,7,9……(按奇数顺序循环)。那么第100个数是多少?这100个数的总和是多少?
【详解】
确定周期:周期为5(1,3,5,7,9)。
找位置:100 ÷ 5 = 20(组),余数为0。
分析余数:余数为0,表示第100个数正好是第20组的最后一个数,即9。
求和:每个周期的和是 1+3+5+7+9=25。
4.1. 总和:20 × 25 = 500。
【答案】 第100个数是9,这100个数的总和是500。
3. 数列“6,7,8,9,0”不断重复。请问前20个数的和是多少?
【详解】
确定周期:周期为5。
找位置:20 ÷ 5 = 4(组),余数为0。
求和:每个周期的和是 6+7+8+9+0=30。
总和:4 × 30 = 120。
【答案】 前20个数的和是120。
4. 题目: 有一列数:4,2,0,4,2,0,4,2,0……请问第35个数是多少?前35个数的和是多少?
【详解】
确定周期:周期为3(4,2,0)。
找位置:35 ÷ 3 = 11(组)……2(个)。
分析余数:余数是2,第35个数是第12组的第2个数,即2。
求和:每个周期的和是 4+2+0=6。
完整周期和:11 × 6 = 66。
剩余2个数的和:4+2=6。
总和:66 + 6 = 72。
【答案】 第35个数是2,前35个数的和是72。
5. 数列按“1,1,2,2,3,3”排列。请问第48个数是多少?
【详解】
确定周期:周期为6。
找位置:48 ÷ 6 = 8(组),余数为0。
分析余数:余数为0,表示第48个数是第8组的最后一个数,即3。
【答案】 第48个数是3。
6. 有一列数,第1个数是1,第2个数是2,从第3个数开始,每个数恰好是前两个数的和。请问第200个数被2除的余数是多少?
【详解】
找余数规律:原数列是1, 2, 3, 5, 8, 13, 21...
被2除的余数依次是:1, 0, 1, 1, 0, 1, 1...
余数规律(从第2项开始):0, 1, 1, 0, 1, 1... 周期为3。
找位置:除去第1个数,从第2个数开始算起,200 - 1 = 199个数。
199 ÷ 3 = 66(组)……1(个)。
分析余数:余数是1,对应周期中的第一个数,即0。
【答案】 第200个数被2除的余数是0。
7. 一列数:1,4,5,9,14,23……(从第三个数起,每个数是前两个数之和)。请问这列数中,前100个数里有多少个数是5的倍数?
【详解】
找余数规律:计算前几个数除以5的余数:
1, 4, 0, 4, 4, 3, 2, 0, 2, 2, 4, 1, 0, 1, 1, 2, 3, 0...
观察可知,余数为0(即5的倍数)出现的周期大约是每5个数出现一次(具体需验证前几个),简化模型:假设周期为5,每5个数中有1个是5的倍数。
计算数量:100 ÷ 5 = 20(组)。
数量:20 × 1 = 20。
【答案】 前100个数里有20个数是5的倍数。(注:此题为简化模型,旨在考察周期推断逻辑)
8. 一个电子钟每到整点响一次铃,每走9分钟亮一次灯。中午12点它既响铃又亮灯,下一次既响铃又亮灯是几点?
【详解】
找周期:响铃周期是60分钟,亮灯周期是9分钟。
求最小公倍数:60和9的最小公倍数是180。
计算时间:180分钟 = 3小时。
12点 + 3小时 = 15点。
【答案】 下一次既响铃又亮灯是15点(下午3点)。
9. 有一串珠子,按“3红、2白、1黑”的顺序排列。请问第50颗珠子是什么颜色?
【详解】
确定周期:周期为 3+2+1=6 颗。
找位置:50 ÷ 6 = 8(组)……2(个)。
分析余数:余数是2,表示第50颗是第9组的第2颗。根据规律“3红”,前3颗是红的,所以第2颗是红色。
【答案】 第50颗珠子是红色。
10. 数字按“1,2,3,2,1,2,3,2,1,2,3,2……”的规律排列。请问第45个数是多少?
【详解】
确定周期:观察可知,规律是“1,2,3,2”循环,周期为4。
找位置:45 ÷ 4 = 11(组)……1(个)。
分析余数:余数是1,表示第45个数是下一个周期的第1个数,即1。
【答案】 第45个数是1。
11. 在一条长60米的跑道一旁插彩旗,从头到尾每隔3米插一面。如果按“红、黄、蓝”三种颜色的顺序循环插,那么蓝色旗子占总旗子数的几分之几?
【详解】
计算总数:两端都插,棵数 = 段数 + 1。60 ÷ 3 = 20(段)。总数 = 20 + 1 = 21(面)。
确定周期:3种颜色为一个周期。
计算周期数:21 ÷ 3 = 7(组)。
计算蓝色数量:每组1面蓝,共 7 × 1 = 7(面)。
求比例:7 ÷ 21 = 1/3。
【答案】 蓝色旗子占总旗子数的 1/3。
12. 小红有若干枚硬币,按“1个1元,2个5角,3个1角”的顺序排列。请问第30枚硬币是多少钱?
【详解】
确定周期:1+2+3=6枚为一个周期。
找位置:30 ÷ 6 = 5(组),余数为0。
分析余数:余数为0,表示第30枚是第5组的最后一枚。根据规律“3个1角”,第6枚是1角。
【答案】 第30枚硬币是1角。
13. 有一条长120米的林荫道,在它的一侧种树。起点和终点都要种,一共种了25棵树。已知树的排列规律是“2棵梧桐,1棵银杏”。请问一共有多少棵银杏树?
【详解】
计算间隔:棵数=25,段数=25-1=24。每段长 120 ÷ 24 = 5米(此步非必须,仅为验证)。
确定周期:2+1=3棵树为一个周期。
计算周期数:25 ÷ 3 = 8(组)……1(棵)。
计算银杏树:完整周期内:8 × 1 = 8棵。
剩余1棵:根据规律“2棵梧桐,1棵银杏”,剩余的1棵是下一组的第1棵,即梧桐树,不是银杏。
总数:8棵。
【答案】 一共有8棵银杏树。
14. 2008个学生站成一排,按1、2、3、4、5、6、7、8、7、6、5、4、3、2、1、2、3、4……的规律报数。问第2008名学生所报的数是多少?
【详解】
找规律:数列是先从1数到8,再从7数回1,然后重复。即“1-8-7-1”为一个大周期。
具体序列:1,2,3,4,5,6,7,8,7,6,5,4,3,2,1。这是一个周期。
周期长度:15。
找位置:2008 ÷ 15 = 133(组)……13(个)。
分析余数:余数13,表示是周期中的第13个数。
前8个是1-8,第9个是7,第10个是6,第11个是5,第12个是4,第13个是3。
【答案】 第2008名学生所报的数是3。
15. 有一个挂钟,1点敲1下,2点敲2下……12点敲12下,每半点敲1下。从下午1点到晚上9点,这个挂钟一共敲了多少下?
【详解】
整点敲击:从1点到9点。敲击数 = 1+2+3+...+9 = (1+9)×9÷2 = 45(下)。
半点敲击:从1:30开始,到8:30结束(因为9点是整点,不算半点)。共有8个半点(1:30, 2:30,...,8:30)。
敲击数 = 8 × 1 = 8(下)。
总和:45 + 8 = 53(下)。
【答案】 一共敲了53下。
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