四年级下册数学试题-奥数专题讲练:11 数学游戏 精英篇(解析版)全国通用
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第十讲 行程(二)在今天这节课中,我们来研究行程问题中的相遇与追及问题.这一讲就是通过例题加深对行程问题三个基本数量关系的理解,使学生养成画图解决问题的好习惯! 知识点:1、直线型的相遇与追及问题2、环形上的相遇与追及问题.分析:要求狗走的路程,速度已知,关键是求出狗所走的时间.经过认真审题,不难发现狗行走的时间与甲、乙二人的相遇时间是相等的.这就是一道行程问题应用题.甲、乙二人相遇时间为:50÷(3+2)=10(小时),狗的速度是5千米/时 ,所以,狗所走的路程一共是:5×10=50(千米).1. 甲、乙二人分别从相距30千米的两地同时出发相向而行,甲每小时走6千米,乙每小时走4千米,问:二人几小时后相遇?分析:出发时甲、乙二人相距30千米,以后两人的距离每小时都缩短6+4=10(千米),即两人的速度的和(简称速度和),所以30千米里有几个10千米就是几小时相遇. 30÷(6+4)=30÷10=3(小时).2. 甲、乙二人都要从北京去天津,甲行驶10千米后乙才开始出发,甲每小时行驶15千米,乙每小时行驶10千米,问:乙经过多长时间能追上甲?你还记得吗教学目标想 挑 战 吗?苏步青教授是我国著名的数学家.有一次在外国,他在电车上碰到一位有名的德国数学家,这位德国数学家出了一道有趣的数学题让他做,这道题是:“两地相距50千米,甲、乙二人同时从两地出发相向而行.甲每小时走3千米,乙每小时走2千米.甲带着一只狗,狗每小时走5千米.这只狗同甲一起出发,碰到乙的时候它就掉转头来往甲这边走,碰到甲时又往乙这边走,直到两人碰头.问这只狗一共走了多少千米路?”苏步青略加思索,未等下电车就把正确答案告诉了这位德国数学家.同学们,你们也来试一试,会解吗?分析:出发时甲、乙二人相距10千米,以后两人的距离每小时都缩短15-10=5(千米),即两人的速度的差(简称速度差),所以10千米里有几个5千米就是几小时能追上.10÷(15-10)=10÷5=2(小时).在行程问题中涉及到两个或两个以上物体运动的问题,其中最常见的是相遇问题和追及问题.甲从A 地到B 地,乙从B 地到A 地,然后两人在途中相遇,实质上是甲和乙一起走了A,B 之间这段路程,如果两人同时出发,那么A,B 之间的路程=甲走的路程+乙走的路程=甲的速度×相遇时间+乙的速度×相遇时间=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间. 一般地,相遇问题的关系式为:速度和×相遇时间=路程和,即t v S 和和=有两个人同时行走,一个走得快,一个走得慢,当走得慢的在前,走得快的过了一些时间就能追上他.这就产生了“追及问题”.实质上,要算走得快的人在某一段时间内,比走得慢的人多走的路程,也就是要计算两人走的路程之差(追及路程).如果设甲走得快,乙走得慢,在相同的时间(追及时间)内:追及路程=甲走的路程-乙走的路程=甲的速度×追及时间-乙的速度×追及时间=(甲的速度-乙的速度)×追及时间=速度差×追及时间. 一般地,追击问题有这样的数量关系:追及路程=速度差×追及时间,即t v S 差差=(一) 直线型的相遇问题:【例1】 王老师从甲地到乙地,每小时步行5千米,张老师从乙地到甲地,每小时步行4千米.两人同时出发,然后在离甲、乙两地的中点1千米的地方相遇,求甲、乙两地间的距离.专题精讲分析:画一张示意图(可让学生先判断相遇点在中点哪一侧,为什么?)离中点1千米的地方是A点,从图上可以看出,王老师走了两地距离的一半多1千米,张老师走了两地距离的一半少1千米.从出发到相遇,王老师比张老师多走了2千米王老师比张老师每小时多走(5-4)千米,从出发到相遇所用的时间是2÷(5-4)=2(小时).因此,甲、乙两地的距离是(5+ 4)×2=18(千米).[巩固]夏夏和冬冬同时从两地相向而行,两地相距1100米,夏夏每分钟行50米,冬冬每分钟行60米,问两人在距两地中点多远处相遇?分析:根据题意,两人相遇时经过的时间为:1100÷(50+60)=10分钟,10分钟夏夏走了50×10=500(米),两地的中点距离夏夏的出发地距离为:1100÷2=550,所以两人相遇处距离两地中点550-500=50米远.【例2】甲、乙两车分别同时从A、B两地相对开出,第一次在离A地95千米处相遇.相遇后继续前进到达目的地后又立刻返回,第二次在离B地25千米处相遇.求A、B两地间的距离.分析:画线段示意图(实线表示甲车行进的路线,虚线表示乙车行进的路线):可以发现第一次相遇意味着两车行了一个A、B两地间距离,第二次相遇意味着两车共行了三个A、B两地间的距离.当甲、乙两车共行了一个A、B两地间的距离时,甲车行了95千米,当它们共行三个A、B 两地间的距离时,甲车就行了3个95千米,而这285千米比一个A、B两地间的距离多25千米,可得:95×3-25=285-25=260(千米).[拓展]甲、乙两列火车同时从东西两镇之间的A地出发向东西两镇反向而行,它们分别到达东西两镇后,再以同样的速度返回,已知甲每小时行60千米,乙每小时行70千米,相遇时甲比乙少行120千米,东西两镇之间的路程是多少千米?分析:教师注意帮助学生画图分析.从出发到甲、乙两列火车相遇,两列火车共同行驶了2个全程.已知甲比乙少行120千米,甲每小时比乙少行(70—60 =)10千米,120÷10 = 12(小时),说明相遇时,两辆车共同行驶了12小时.那么两辆车共同行驶1个全程需要6小时,东西两镇之间的路程是(60 + 70)×6 = 780(千米)【例3】甲、乙、丙三辆车同时从A地出发到B地去,甲、乙两车的速度分别为每小时60千米和48千米,有一辆迎面开来的卡车分别在它们出发后的5小时.6小时,8小时先后与甲、乙、丙三辆车相遇,求丙车的速度.分析:甲车每小时比乙车快60-48=12(千米).则5小时后,甲比乙多走的路程为12×5=60(千米).也即在卡车与甲相遇时,卡车与乙的距离为60千米,又因为卡车与乙在卡车与甲相遇的6-5=1小时后相遇,所以,可求出卡车的速度为60÷1-48=12(千米/小时),卡车在与甲相遇后,再走8-5=3(小时)才能与丙相遇,而此时丙已走了8个小时,因此,卡车3小时所走的路程与丙8小时所走的路程之和就等于甲5小时所走的路程.由此,丙的速度也可求得,应为:(60×5-12×3)÷8=33(千米/小时). 所以卡车的速度:(60-48)×5÷(6-5)-48=12(千米/小时),丙车的速度:(60×5-12×3)÷8=33(千米/小时),[拓展] 甲、乙、丙三人,甲每分钟走100米,乙每分钟走80米,丙每分钟走75米.甲从东村,乙、丙从西村同时出发相向而行,途中甲、乙相遇后3分钟又与丙相遇.求东西两村的距离.分析:先画示意图如下:3分钟甲(100米/分)甲、丙相遇甲、乙相遇乙(80米/分)丙(75米/分)东西甲、乙相遇后3分钟,甲、丙相遇.甲、丙在3分钟内共走路程是(100+75)×3=525(米).显然,这就是甲、乙相遇时,乙比丙多走的路程,乙比丙每分钟多走80-75=5(米).所以,甲、乙相遇时离出发的时间是525÷(80-75)=105(分钟).两村间的距离是:(100+80)×[(100+75)×3÷(80-75]=180×(525÷5)=18×105=18900(米)[趣味数学]皮皮和琪琪乘车从城里到郊区去,琪琪对皮皮说:“我发觉每隔5分钟就有1辆迎面开来的客车和我们擦肩而过,如果两面对来的客车速度一样,在1小时有多少辆客车开到城里?”“那还用说,当然是12辆了,因为60除以5等于12.”皮皮说.但是琪琪不同意他的解答,认为是6辆.你知道他们谁正确吗?分析:当然是琪琪正确.假设皮皮他们所乘的客车从与第一辆对开的客车相遇A点与到第二辆客车相遇B 点相隔5分钟,那么第二辆对开的客车要从B点达到A点好需要5分钟,也就是两辆对开的客车之间的时间间隔为10分钟,60÷10=6(辆)(二)直线型的追及问题【例4】军事演习中,“我”海军英雄舰追击“敌”军舰,追到A岛时,“敌”舰已在10分钟前逃离,“敌”舰每分钟行驶1000米,“我”海军英雄舰每分钟行驶1470米,在距离“敌”舰600米处可开炮射击,问“我”海军英雄舰从A岛出发经过多少分钟可射击敌舰?分析:“我”舰追到A岛时,“敌”舰已逃离10分钟了,因此,在A岛时,“我”舰与“敌”舰的距离为10000米(=1000×10).又因为“我”舰在距离“敌”舰600米处即可开炮射击,即“我”舰只要追上“敌”舰9400(=10000米-600米)即可开炮射击.所以,在这个问题中,不妨把9400当作路程差,根据公式求得追及时间.即(1000×10-600)÷(1470-1000)=(10000-600)÷470=9400÷470=20(分钟),所以,经过20分钟可开炮射击“敌”舰.[前铺]下午放学时,弟弟以每分钟40米的速度步行回家.5分钟后,哥哥以每分钟60米的速度也从学校步行回家,哥哥出发后,经过几分钟可以追上弟弟?(假定从学校到家有足够远,即哥哥追上弟弟时,仍没有回到家).分析:若经过5分钟,弟弟已到了A地,此时弟弟已走了40×5=200(米);哥哥每分钟比弟弟多走20米,几分钟可以追上这200米呢?40×5÷(60-40)=200÷20=10(分钟)【例5】上午8点8分,小明骑自行车从家里出发,8分钟后,爸爸骑摩托车去追他,在离家4千米的地方追上了他.然后爸爸立即回家,到家后又立刻回头去追小明,再追上小明的时候,离家恰好是8千米,这时是几点几分?分析:画一张简单的示意图:图上可以看出,从爸爸第一次追上到第二次追上,小明走了8-4=4(千米).而爸爸骑的距离是4+ 8= 12(千米).这就知道,爸爸骑摩托车的速度是小明骑自行车速度的 12÷4=3(倍).按照这个倍数计算,小明骑8千米,爸爸可以骑行8×3=24(千米).但事实上,爸爸少用了8分钟,骑行了4+12=16(千米). 少骑行24-16=8(千米).摩托车的速度是8÷8=1(千米/分),爸爸骑行16千米需要16分钟.8+8+16=32.所以这时是8点32分.[前铺]小明步行上学,每分钟行70米.离家12分钟后,爸爸发现小明的文具盒忘在家中,爸爸带着文具盒,立即骑自行车以每分钟280米的速度去追小明.问爸爸出发几分钟后追上小明?分析:爸爸要追及的路程:70×12=840(米),爸爸与小明的速度差:280-70=210(米/分),爸爸追及的时间:840÷210=4(分钟).【例6】小红和小蓝练习跑步,若小红让小蓝先跑20米,则小红跑5秒钟就可追上小蓝;若小红让小蓝先跑4秒钟,则小红跑6秒钟就能追上小蓝.小红、小蓝二人的速度各是多少?分析:小红让小蓝先跑20米,则20米就是小红、小蓝二人的路程差,小红跑5秒钟追上小蓝,5秒就是追及时间,据此可求出他们的速度差为20÷5=4(米/秒);若小红让小蓝先跑4秒,则小红6秒可追上小蓝,在这个过程中,追及时间为6秒,根据上一个条件,由追及差和追及时间可求出在这个过程中的路程差,这个路程差即是小蓝4秒钟所行的路程,路程差就等于4×6=24(米),也即小蓝在4秒内跑了24米,所以可求出小蓝的速度,也可求出小红的速度.综合列式计算如下:小蓝的速度为:20÷5×6÷4=6(米/秒),小红的速度为:6+4=10(米/秒)【例7】张、李、赵三人都从甲地到乙地.上午6时,张、李两人一起从甲地出发,张每小时走5千米,李每小时走4千米;赵上午8时从甲地出发.傍晚6时,赵、张同时到达乙地.那么赵追上李的时间是几时?分析:赵追上李是追及问题,但是赵的速度我们并不清楚,这需要从赵、张同时到乙地来计算.本题的解题过程分三步.第一步:求出甲、乙两地距离.张早上6时出发,晚上6时到,用12小时,每小时5千米,所以甲、乙两地相距5×12=60千米.第二步:求出赵的速度.赵早上8时出发,晚上6时到,用10小时,走了60千米,每小时走60÷10=6千米.第三步:追及问题.赵出发时,李已出发2小时,此时与甲地相距4×2=8千米,赵追上李用8÷(6-4)=8÷2=4小时.所以,赵追上李是上午12时.评注:本题需要逆向思维,根据所需从题目条件中找,分析思考的过程可以说正好与详解的顺序相反,按我们的需要一步步找上去,直到题目满足我们的要求为止.(三)环形上的相遇与追及问题【例8】在300米的环形跑道上,田奇和王强同学同时同地起跑,如果同向而跑2分30秒相遇,如果背向而跑则半分钟相遇,求两人的速度各是多少?分析:同向而跑,2分30秒相遇,这实质是快的追上慢的.起跑后,由于两人速度的差异,造成两人路程上的差异,随着时间的增长,两人间的距离不断拉大,到两人相距环形跑道的半圈时,相距最大.接着,两人的距离又逐渐缩小,直到快的追上慢的,此时快的比慢的多跑了一圈.这就是所谓的追及问题,数量关系为:路程差÷速度差=追及时间,由题意,得知路程差为300米,追及时间为2分30秒,即150秒,因此两人速度差为300÷150=2(米)背向而跑即所谓的相遇问题,数量关系为:路程和÷速度和=相遇时间,由题意,可以求得两人的速度和为300÷30=10(米)有了两人的速度和与速度差,即可求得两人的速度:慢者:(10- 2)÷2=4(米),快者:10-4=6(米)[巩固]小张和小王各以一定速度,在周长为500米的环形跑道上跑步.小王的速度是200米/分.(1)小张和小王同时从同一地点出发,反向跑步,1分钟后两人第一次相遇,小张的速度是多少米/分?(2)小张和小王同时从同一点出发,同一方向跑步,小张跑多少圈后才能第一次追上小王?分析:(1)两人相遇,也就是合起来跑了一个周长的行程.小张的速度是500÷1-200=300(米/分).(2)在环形的跑道上,小张要追上小王,就是小张比小王多跑一圈(一个周长),因此需要的时间是:500÷(300-200)=5(分).300×5÷500=3(圈).【例9】如图,A、B是圆的直径的两端,小张在A点,小王在B点同时出发反向行走,他们在C点第一次相遇,C离A点80米;在D点第二次相遇,D点离B点6O米.求这个圆的周长.分析:第一次相遇,两人合起来走了半个周长;第二次相遇,两个人合起来又走了一圈.从出发开始算,两个人合起来走了一周半.因此,第二次相遇时两人合起来所走的行程是第一次相遇时合起来所走的行程的3倍,那么从A到D的距离,应该是从A到C距离的3倍,即A到D是80×3=240(米).240-60=180(米).180×2=360(米).[拓展]一个圆周长90厘米,3个点把这个圆周分成三等分,3只爬虫A,B,C分别在这3个点上.它们同时出发,按顺时针方向沿着圆周爬行.A的速度是10厘米/秒,B的速度是5厘米/秒,C的速度是3厘米/秒,3只爬虫出发后多少时间第一次到达同一位置?分析:先考虑B与C这两只爬虫,什么时候能到达同一位置.开始时,它们相差30厘米,每秒钟B能追上C(5-3)厘米.30÷(5-3)=15(秒).因此15秒后B与C到达同一位置.以后再要到达同一位置,B要追上C一圈,也就是追上90厘米,需要90÷(5-3)=45(秒).B与C到达同一位置,出发后的秒数是15,,105,150,195,……再看看A与B什么时候到达同一位置.第一次是出发后30÷(10-5)=6(秒),以后再要到达同一位置是A追上B一圈.需要90÷(10-5)=18(秒),A与B到达同一位置,出发后的秒数是6,24,42,,78,96,…对照两行列出的秒数,就知道出发后60秒3只爬虫到达同一位置.【例10】实验小学有一条200米长的环形跑道,冬冬和晶晶同时从起跑线起跑,冬冬每秒钟跑6米,晶晶每秒钟跑4米,问冬冬第一次追上晶晶时两人各跑了多少米,第2次追上晶晶时两人各跑了多少圈?分析:这是一道封闭路线上的追及问题,冬冬与晶晶两人同时同地起跑,方向一致.因此,当冬冬第一次追上晶晶时,他比晶晶多跑的路程恰是环形跑道的一个周长(200米),又知道了冬冬和晶晶的速度,于是,根据追及问题的基本关系就可求出追及时间以及他们各自所走的路程.(1)冬冬第一次追上晶晶所需要的时间:200÷(6-4)=100(秒)(2)冬冬第一次追上晶晶时他所跑的路程应为:6×100=600(米)(3)晶晶第一次被追上时所跑的路程:4×100=400(米)(4)冬冬第二次追上晶晶时所跑的圈数:(600×2)÷200=6(圈)(5)晶晶第2次被追上时所跑的圈数:(400×2)÷200=4(圈)专题展望本讲主要讲了行程问题中的相遇与追及问题,在四年级的寒假班我们会继续学习更复杂的行程问题,希望同学们再接再厉,加油!练习十1.(例1)大头儿子的家距离学校3000米,小头爸爸从家去学校接大头儿子放学,大头儿子从学校回家,他们同时出发,小头爸爸每分钟比大头儿子多走24米,50分钟后两人相遇,那么大头儿子的速度是每分钟走多少米?分析:大头儿子和小头爸爸的速度和:3000÷50=60(米/分钟),小头爸爸的速度:(60+24)÷2=42(米/分钟),大头儿子的速度:60—42=18(米/分钟).2. (例4)龟兔赛跑同时出发,全程7000米,乌龟以每分30米的速度爬行,兔子每分钟跑330米.兔子跑了10分钟就停下来睡觉,200分钟后醒来,立即以原速往前跑.当兔子追上乌龟时,他们离终点的距离是多少千米?分析:线段图如下:兔子追乌龟的追及路程差为:30×(10+200)-330×10=3000(米),根据公式t v S 差差 兔子追上乌龟的追及时间为:3000÷(330-30)=10(分),离终点的距离为:7000-330×(10+10)=400(米).3. (例6)东东、西西二人练习跑步,若东东让西西先跑10米,则东东跑5秒钟可追上西西;若东东让西西先跑2秒钟,则东东跑4秒钟就能追上西西.问:东东、西西二人的速度各是多少?分析 若东东让西西先跑10米,则10米就是东东、西西二人的路程差,5秒就是追及时间,据此可求出他们的速度差为10÷5=2(米/秒);若东东让西西先跑2秒,则东东跑4秒可追上西西,在这个过程中,追及时间为4秒,因此路程差就等于2×4=8(米),也即西西在2秒内跑了8米,所以可求出西西的速度,也可求出东东的速度.综合列式计算如下:西西的速度为:10÷5×4÷2=4(米/秒),东东的速度为:10÷5+4=6(米/秒)4. (例9)如图,有一个圆,两只小虫分别从直径的两端A 与C 同时出发,绕圆周相向而行.它们第一次相遇在离A 点8厘米处的B 点,第二次相遇在离C 点处6厘米的D 点,问,这个圆周的长是多少?分析:如上图所示,第一次相遇,两只小虫共爬行了半个圆周,其中从A 点出发的小虫爬了8厘米,第二次相遇,两只小虫从出发共爬行了1个半圆周,其中从A 点出发的应爬行8×3=24(厘米),比半个圆周多6厘米,半个圆周长为8×3—6=18(厘米),一个圆周长就是:(8×3—6)×2=36(厘米)5. (例10)小新和正南在操场上比赛跑步,小新每分钟跑250米,正南每分钟跑210米,一圈跑道长800米,他们同时从起跑点出发,那么小新第一次超过正南需要多少分钟?第三次超过正南需要多少分钟?6cm 8cm 第二次相遇第一次相遇B DC A分析:小新第一次超过正南是比正南多跑了一圈,根据t v S 差差 ,可知小新第一次超过正南需要:800÷(250-210)=20(分钟),第三次超过正南是比正南多跑了三圈,需要800×3÷(250-210)=60分钟.让偷盗者赛跑“你是抢劫犯!” “你才是抢劫犯呢!”“是怎么回事呀?”警察车良见前面有争论的,就对身边的田大凯说,“走!我们看看去.”当他们俩来到两个争论的人面前,他们仍争论得很厉害,无法区分是抢劫者.“这是怎么回事呀?”车良问.这时,一帮人簇拥着一个老太太过来,一个说:“还是你自己把事情告诉大家吧!” 原来,黄昏时分,老太太提着一个提包从一个胡同出来,突然窜出一个强盗,二话没说,把老太太的提包夺过来就跑.然后又有一个人马上追上去抓住了强盗.老太太也没有看清楚那个人是个什么样子.面对两个人同时出现她也说不清是哪个.“把他们送到警察局去处理吧!”有人提议. “到那里也没有法说清楚呀!,’有人说,“公说公有理,婆说婆有理.这怎么能断得清呀?”车良对吵吵嚷嚷的人大声说:“大家安静下来,这两个人就不用送警察局了.现在,我们就可把抢劫者定下来!到时候,我们会把他带走的!” “你们怎么定啊?”有人不理解地问. “这可不是开玩笑的呀!”有人在提醒. “请大家放心.”车良说,“我们是有办法的.我们让他们来一个百米冲刺,跑一跑就数学故事可以定下来.”车良对大凯说:“大凯,你到前面大约100米的地方计时,我到时候打一枪,你听到枪声就马上计时,把他们的百米跑成绩记下来.”然后,车良大声说:“大家听好,你们两个人也听好.”他用手指指了那两个“抢劫者”,“现在你们这两个人进行百米赛跑,通过赛跑我就可以断定哪一个是抢劫者.谁跑得快,谁就是好人!大家闪一闪.现在赛跑开始!预备!”“叭!”一声枪响,那两个人拼命地向前跑了起来.不一会儿,大凯押着那两个人来到了大家面前. “那个年轻人百米速度为12秒;那个老一点的人百米速度为15秒.”大凯指着他们说.车良对那个年轻人说:“谢谢你!你是一个正直的人.”田大凯对那个年老的人说:“你就是抢劫者,要受到应有的惩罚.走! 跟我们到警察局去!”说完,车良和田大凯押着那个人就走.“哎!奇怪,怎么跑一跑就能断出哪个是抢劫者呢?”人们议论着. “真是不可思议呀!”你明白这个道理了吗?这是因为当老太太的提包被抢了之后,过了一会儿才有一个人追赶,后来被追上的那人却说对方是强盗.从这里不难看出破绽,追抢劫者的人肯定要比抢劫者跑得快,否则后者不会追上前者.所以,让两个人进行百米赛跑测一下速度就行,就可以判断出谁是抢劫者.。
1、我们把研究路程、速度、时间以及这三者之间关系的一类问题,总称为行程问题.而行程问题的最基本关系式为:路程=速度×时间.2、两个物体以不同的点作为起点作相向运动的问题,称为相遇问题.3、相遇问题中的基本数量关系式(常考虑两个物体或人(甲、乙)的速度和): ①相遇路程=甲走的路程+乙走的路程=甲的速度×相遇时间+乙的速度×相遇时间=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间②相遇时间=相遇路程÷速度和③速度和=相遇路程÷相遇时间甲乙两车分别从相距800千米的两地同时出发相向而行,甲车每小时行52千米,乙车每小时行48千米,问(1)几小时后两车还相距200千米?(2)几小时后两车相遇?(3)几小时后两车相遇又相距200千米?分析:(1)第一次相距200千米时,说明还有200米没有行,在800千米中必须减掉200千米;(2)共同行驶800千米时两车相遇;(3)再次相距200千米时,共同行驶了1000200800=+(千米)解:(1)64852200800)=+()(÷-(小时)(2)84852800)=+(÷(小时)(3)104852200800)=+()+(÷(小时)答:6小时后两车还相距200千米,8小时后两车相遇,10小时后两车还相距200千米。
甲、乙两人分别从相距300千米的A 、B 两地同时沿笔直的公路乘车相向而行,各自前往B 地、A 地。
甲每小时行32千米,乙每小时行18千米。
甲、乙各有一个对讲机,当他们之间的距离小于50千米时,两人可用对讲机联络。
问:(1)两人出发后多久才可以用对讲机联络?(2)他们用对讲机联络后,经过多长时间相遇?(3)他们可用对讲机联络多长时间?解:(1)5183250300=+÷-)()((小时)(2)1183250=+÷)((小时)(3)21832250=+÷⨯)((小时)A 、B 两地相距520千米,甲车从A 地开出2小时后,乙车从B 地相向开出,乙车开出后5小时与甲车相遇,已知甲车比乙车每小时少行8千米。
第十讲 行程(二)在今天这节课中,我们来研究行程问题中的相遇与追及问题.这一讲就是通过例题加深对行程问题三个基本数量关系的理解,使学生养成画图解决问题的好习惯!知识点:1、直线型的相遇与追及问题2、环形上的相遇与追及问题.分析:要求苍蝇飞行的路程,速度已知,关键是求出苍蝇所飞的时间.经过认真审题,不难发现苍蝇飞行的时间与小新、阿呆二人的相遇时间是相等的.这就是一道行程问题应用题.小新、阿呆二人相遇时间为:32÷(17+15)=1(小时),苍蝇的速度是24千米/时 ,所以,苍蝇飞行的总路程是:24×1=24(千米).1. 甲、乙二人分别从相距30千米的两地同时出发相向而行,甲每小时走6千米,乙每小时走4千米,问:二人几小时后相遇?分析:出发时甲、乙二人相距30千米,以后两人的距离每小时都缩短6+4=10(千米),即两人的速度的和(简称速度和),所以30千米里有几个10千米就是几小时相遇.30÷(6+4)=30÷10=3(小时).2. 甲、乙二人都要从北京去天津,甲行驶10千米后乙才开始出发,甲每小时行驶15千米,乙每小时行驶10千米,问:乙经过多长时间能追上甲?分析:出发时甲、乙二人相距10千米,以后两人的距离每小时都缩短15-10=5(千米),即两人的速度的差(简称速度差),所以10千米里有几个5千米就是几小时能追上.10÷(15-10)=10÷5=2(小时). 你还记得吗教学目标想挑 战吗 ?小新和阿呆各骑一辆自行车从相距32千米的两个地方沿直线相向而行,在他们同时出发的那一瞬间,一辆自行车把上的一只苍蝇开始向另一辆自行车径直飞去,它一到达另一辆自行车的车把,就立即转向往回飞行,这只苍蝇如此在两辆自行车的车把之间来回飞行,直到小新和阿呆相遇为止.如果小新每小时行驶17千米,阿呆每小时行驶15千米,苍蝇每小时飞行24千米,那么苍蝇总共飞行了多少千米?在行程问题中涉及到两个或两个以上物体运动的问题,其中最常见的是相遇问题和追及问题. 甲从A 地到B 地,乙从B 地到A 地,然后两人在途中相遇,实质上是甲和乙一起走了A,B 之间这段路程,如果两人同时出发,那么A,B 之间的路程=甲走的路程+乙走的路程=甲的速度×相遇时间+乙的速度×相遇时间=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间.一般地,相遇问题的关系式为:速度和×相遇时间=路程和,即t v S 和和=有两个人同时行走,一个走得快,一个走得慢,当走得慢的在前,走得快的过了一些时间就能追上他.这就产生了“追及问题”.实质上,要算走得快的人在某一段时间内,比走得慢的人多走的路程,也就是要计算两人走的路程之差(追及路程).如果设甲走得快,乙走得慢,在相同的时间(追及时间)内:追及路程=甲走的路程-乙走的路程=甲的速度×追及时间-乙的速度×追及时间=(甲的速度-乙的速度)×追及时间=速度差×追及时间.一般地,追击问题有这样的数量关系:追及路程=速度差×追及时间,即t v S 差差=(一) 直线型的相遇问题:【例1】 大头儿子的家距离学校3000米,小头爸爸从家去学校接大头儿子放学,大头儿子从学校回家,他们同时出发,小头爸爸每分钟比大头儿子多走24米,50分钟后两人相遇,那么大头儿子的速度是每分钟走多少米?分析:专题精讲家到学校的距离=小头爸爸走过的路程+大头儿子走过的路程,注意利用乘法分配律的反向应用就可以得到公式:t v S 和和=,所以大头儿子和小头爸爸的速度和为:3000÷50=60(米/分钟),由小头爸爸每分钟比大头儿子多走24米,可得小头爸爸的速度:(60+24)÷2=42(米/分钟),大头儿子的速度:60—42=18(米/分钟).[前铺]小新和正南同时从各自的家相对出发,正南每分钟走20米,小新骑着自己的脚踏车每分钟比阿呆快42米,经过20分钟后两人相遇,你知道小新和正南家的距离吗?分析:(方法1)由题意知小新的速度是:每分钟62米,两家的距离=正南走过的路程+小新走过的路程= 20×20+62×20=400+1240=1640(米),请教师画图帮助学生理解分析.注意利用乘法分配律的反向应用就可以得到公式:t v S 和和=.对于刚刚学习奥数的孩子,注意引导他们认识、理解进而应用公式.(方法2)直接利用公式:t v S 和和==(20+62)×20=1640(米).[拓展]南辕与北辙两位先生对于自己的目的地S 城的方向各执一词,于是两人都按照自己的想法驾车同时分别往南和往北驶去,二人的速度分别为50千米/时,60千米/时,那么北辙先生出发5小时他们相距多少千米?分析:两人虽然不是相对而行,但是仍合力完成了路程,(50+60)×5=550(千米).【例2】 小张从甲地到乙地,每小时步行5千米,小王从乙地到甲地,每小时步行4千米.两人同时出发,然后在离甲、乙两地的中点1千米的地方相遇,求甲、乙两地间的距离.分析:画一张示意图(可让学生先判断相遇点在中点哪一侧,为什么?)离中点1千米的地方是A点,从图上可以看出,小张走了两地距离的一半多1千米,小王走了两地距离的一半少1千米.从出发到相遇,小张比小王多走了2千米小张比小王每小时多走(5-4)千米,从出发到相遇所用的时间是2÷(5-4)=2(小时).因此,甲、乙两地的距离是(5+ 4)×2=18(千米).[巩固]夏夏和冬冬同时从两地相向而行,两地相距1100米,夏夏每分钟行50米,冬冬每分钟行60米,问两人在距两地中点多远处相遇?分析:根据题意,两人相遇时经过的时间为:1100÷(50+60)=10分钟,10分钟夏夏走了50×10=500(米),两地的中点距离夏夏的出发地距离为:1100÷2=550,所以两人相遇处距离两地中点550-500=50米远.【例3】甲、乙两车分别同时从A、B两地相对开出,第一次在离A地95千米处相遇.相遇后继续前进到达目的地后又立刻返回,第二次在离B地25千米处相遇.求A、B两地间的距离.分析:画线段示意图(实线表示甲车行进的路线,虚线表示乙车行进的路线):可以发现第一次相遇意味着两车行了一个A、B两地间距离,第二次相遇意味着两车共行了三个A、B两地间的距离.当甲、乙两车共行了一个A 、B 两地间的距离时,甲车行了95千米,当它们共行三个A 、B 两地间的距离时,甲车就行了3个95千米,即95×3=285(千米),而这285千米比一个A 、B 两地间的距离多25千米,可得:95×3-25=285-25=260(千米).[拓展]甲、乙两列火车同时从东西两镇之间的A 地出发向东西两镇反向而行,它们分别到达东西两镇后,再以同样的速度返回,已知甲每小时行60千米,乙每小时行70千米,相遇时甲比乙少行120千米,东西两镇之间的路程是多少千米?分析:教师注意帮助学生画图分析.从出发到甲、乙两列火车相遇,两列火车共同行驶了2个全程.已知甲比乙少行120千米,甲每小时比乙少行(70—60 =)10千米,120÷10 = 12(小时),说明相遇时,两辆车共同行驶了12小时.那么两辆车共同行驶1个全程需要6小时,东西两镇之间的路程是(60 + 70)×6 = 780(千米)[趣味数学]皮皮和琪琪乘车从城里到郊区去,琪琪对皮皮说:“我发觉每隔5分钟就有1辆迎面开来的客车和我们擦肩而过,如果两面对来的客车速度一样,在1小时有多少辆客车开到城里?”“那还用说,当然是12辆了,因为60除以5等于12.”皮皮说.但是琪琪不同意他的解答,认为是6辆.你知道他们谁正确吗?分析:当然是琪琪正确.假设皮皮他们所乘的客车从与第一辆对开的客车相遇A 点与到第二辆客车相遇B 点相隔5分钟,那么第二辆对开的客车要从B 点达到A 点好需要5分钟,也就是两辆对开的客车之间的时间间隔为10分钟,60÷10=6(辆)(二)直线型的追及问题【例4】 龟兔赛跑同时出发,全程7000米,乌龟以每分30米的速度爬行,兔子每分钟跑330米.兔子跑了10分钟就停下来睡觉,200分钟后醒来,立即以原速往前跑.当兔子追上乌龟时,他们离终点的距离是多少千米?分析:线段图如下:兔子追乌龟的追及路程差为:30×(10+200)-330×10=3000(米),根据公式t v S 差差 兔子追上乌龟的追及时间为:3000÷(330-30)=10(分),离终点的距离为:7000-330×(10+10)=400(米).小朋友,你知道谁先到达终点么?[拓展]军事演习中,“我”海军英雄舰追击“敌”军舰,追到A岛时,“敌”舰已在10分钟前逃离,“敌”舰每分钟行驶1000米,“我”海军英雄舰每分钟行驶1470米,在距离“敌”舰600米处可开炮射击,问“我”海军英雄舰从A岛出发经过多少分钟可射击敌舰?分析:“我”舰追到A岛时,“敌”舰已逃离10分钟了,因此,在A岛时,“我”舰与“敌”舰的距离为10000米(=1000×10).又因为“我”舰在距离“敌”舰600米处即可开炮射击,即“我”舰只要追上“敌”舰9400(=10000米-600米)即可开炮射击.所以,在这个问题中,不妨把9400当作路程差,根据公式求得追及时间.即(1000×10-600)÷(1470-1000)=(10000-600)÷470=9400÷470=20(分钟),所以,经过20分钟可开炮射击“敌”舰.【例5】上午8点8分,小明骑自行车从家里出发,8分钟后,爸爸骑摩托车去追他,在离家4千米的地方追上了他.然后爸爸立即回家,到家后又立刻回头去追小明,再追上小明的时候,离家恰好是8千米,这时是几点几分?分析:画一张简单的示意图:图上可以看出,从爸爸第一次追上到第二次追上,小明走了8-4=4(千米).而爸爸骑的距离是4+ 8= 12(千米).这就知道,爸爸骑摩托车的速度是小明骑自行车速度的 12÷4=3(倍).按照这个倍数计算,小明骑8千米,爸爸可以骑行8×3=24(千米).但事实上,爸爸少用了8分钟,骑行了4+12=16(千米). 少骑行24-16=8(千米).摩托车的速度是8÷8=1(千米/分),爸爸骑行16千米需要16分钟.8+8+16=32.所以这时是8点32分.[前铺]小明步行上学,每分钟行70米.离家12分钟后,爸爸发现小明的文具盒忘在家中,爸爸带着文具盒,立即骑自行车以每分钟280米的速度去追小明.问爸爸出发几分钟后追上小明?分析:爸爸要追及的路程:70×12=840(米),爸爸与小明的速度差:280-70=210(米/分),爸爸追及的时间:840÷210=4(分钟).【例6】小红和小蓝练习跑步,若小红让小蓝先跑20米,则小红跑5秒钟就可追上小蓝;若小红让小蓝先跑4秒钟,则小红跑6秒钟就能追上小蓝.小红、小蓝二人的速度各是多少?分析:小红让小蓝先跑20米,则20米就是小红、小蓝二人的路程差,小红跑5秒钟追上小蓝,5秒就是追及时间,据此可求出他们的速度差为20÷5=4(米/秒);若小红让小蓝先跑4秒,则小红6秒可追上小蓝,在这个过程中,追及时间为6秒,根据上一个条件,由追及差和追及时间可求出在这个过程中的路程差,这个路程差即是小蓝4秒钟所行的路程,路程差就等于4×6=24(米),也即小蓝在4秒内跑了24米,所以可求出小蓝的速度,也可求出小红的速度.综合列式计算如下:小蓝的速度为:20÷5×6÷4=6(米/秒),小红的速度为:6+4=10(米/秒)(三)环形上的相遇与追及问题【例7】在300米的环形跑道上,田奇和王强同学同时同地起跑,如果同向而跑2分30秒相遇,如果背向而跑则半分钟相遇,求两人的速度各是多少?分析:同向而跑,2分30秒相遇,这实质是快的追上慢的.起跑后,由于两人速度的差异,造成两人路程上的差异,随着时间的增长,两人间的距离不断拉大,到两人相距环形跑道的半圈时,相距最大.接着,两人的距离又逐渐缩小,直到快的追上慢的,此时快的比慢的多跑了一圈.这就是所谓的追及问题,数量关系为:路程差÷速度差=追及时间,由题意,得知路程差为300米,追及时间为2分30秒,即150秒,因此两人速度差为300÷150=2(米)背向而跑即所谓的相遇问题,数量关系为:路程和÷速度和=相遇时间,由题意,可以求得两人的速度和为300÷30=10(米)有了两人的速度和与速度差,即可求得两人的速度:慢者:(10- 2)÷2=4(米),快者:10-4= 6(米)【例8】如图,A、B是圆的直径的两端,小张在A点,小王在B点同时出发反向行走,他们在C点第一次相遇,C离A点80米;在D点第二次相遇,D点离B点6O米.求这个圆的周长.分析:第一次相遇,两人合起来走了半个周长;第二次相遇,两个人合起来又走了一圈.从出发开始算,两个人合起来走了一周半.因此,第二次相遇时两人合起来所走的行程是第一次相遇时合起来所走的行程的3倍,那么从A到D的距离,应该是从A到C距离的3倍,即A到D是80×3=240(米).240-60=180(米).180×2=360(米).[巩固]如图,有一个圆,两只小虫分别从直径的两端A与C同时出发,绕圆周相向而行.它们第一次相遇在离A点8厘米处的B点,第二次相遇在离C点处6厘米的D点,问,这个圆周的长是多少?分析:如图所示,第一次相遇,两只小虫共爬行了半个圆周,其中从A点出发的小虫爬了8厘米,第二次相遇,两只小虫从出发共爬行了1个半圆周,其中从A点出发的应爬行8×3=24(厘米),比半个圆周多6厘米,半个圆周长为8×3—6=18(厘米),一个圆周长就是:(8×3—6)×2=36(厘米)6cm 8cm第二次相遇第一次相遇BDC A【例9】幸福村小学有一条200米长的环形跑道,冬冬和晶晶同时从起跑线起跑,冬冬每秒钟跑6米,晶晶每秒钟跑4米,问冬冬第一次追上晶晶时两人各跑了多少米,第2次追上晶晶时两人各跑了多少圈?分析这是一道封闭路线上的追及问题,冬冬与晶晶两人同时同地起跑,方向一致.因此,当冬冬第一次追上晶晶时,他比晶晶多跑的路程恰是环形跑道的一个周长(200米),又知道了冬冬和晶晶的速度,于是,根据追及问题的基本关系就可求出追及时间以及他们各自所走的路程.①冬冬第一次追上晶晶所需要的时间:200÷(6-4)=100(秒)②冬冬第一次追上晶晶时他所跑的路程应为:6×100=600(米)③晶晶第一次被追上时所跑的路程:4×100=400(米)④冬冬第二次追上晶晶时所跑的圈数:(600×2)÷200=6(圈)⑤晶晶第2次被追上时所跑的圈数:(400×2)÷200=4(圈)【例10】两名运动员在湖的周围环形道上练习长跑. 甲每分钟跑250米,乙每分钟跑200米,两人同时同地同向出发,经过45分钟甲追上乙;如果两人同时同地反向出发,经过多少分钟两人相遇?分析:在封闭的环形道上同向运动属追及问题,反向运动属相遇问题.同地出发,其实追及路程或相隔距离就是环形道一周的长.这道题的解题关键就是先求出环形道一周的长度.环形道一周的长度:(250-200)×45=2250(米).反向出发的相遇时间:2250÷(250+200)=5(分钟).[巩固]小张和小王各以一定速度,在周长为500米的环形跑道上跑步.小王的速度是200米/分.(1)小张和小王同时从同一地点出发,反向跑步,1分钟后两人第一次相遇,小张的速度是多少米/分?(2)小张和小王同时从同一点出发,同一方向跑步,小张跑多少圈后才能第一次追上小王?分析:(1)两人相遇,也就是合起来跑了一个周长的行程.小张的速度是500÷1-200=300(米/分).(2)在环形的跑道上,小张要追上小王,就是小张比小王多跑一圈(一个周长),因此需要的时间是:500÷(300-200)=5(分).300×5÷500=3(圈).专题展望本讲主要讲了行程问题中的相遇与追及问题,在四年级的寒假班我们会继续学习更复杂的行程问题,希望同学们再接再厉,加油!练习十1.孙悟空在花果山,猪八戒在高老庄,花果山和高老庄中间有条流沙河,一天,他们约好在流沙河见面,孙悟空的速度是200千米/小时.猪八戒的速度是150千米/小时,他们同时出发2小时后还相距500千米,则花果山和高老庄之间的距离是多少千米?分析:建议教师画线段图.我们可以先求出2小时孙悟空和猪八戒走的路程:(200+150)×2=700(千米),又因为还差500千米,所以花果山和高老庄之间的距离:700+500=1200(千米).2.(例3)客车和货车同时从甲、乙两站相对开出,客车每小时走80千米,货车每小时走64千米,两车相遇后,又以原来的速度继续前进,客车到乙站后立即返回,货车到甲站立即返回,两车再次相遇时,客车比货车多行384千米,甲、乙两站间的路程是多少千米?分析:384÷(80-64)= 24(小时),24÷3 = 8(小时),(80 + 64)×8 = 1152(千米).3. (例5)哥哥和弟弟在同一所学校读书.哥哥每分钟走65米,弟弟每分钟走40米,有一天弟弟先走5分钟后,哥哥才从家出发,当弟弟到达学校时哥哥正好追上弟弟也到达学校,问他们家离学校有多远?分析:追及路程为:40×5=200(米),追及时间为:200÷(65-40)=8(分钟),家距离学校的路程为:65×8=520(米).4. (例7)一条环形跑道长400米,阿呆骑自行车每分钟骑450米,小新跑步每分钟250米,两人同时从同地同向出发,经过多少分钟两人相遇?分析:400÷(450-250)=2(分钟).5. (例10)小新和阿呆在操场上比赛跑步,小新每分钟跑250米,阿呆每分钟跑210米,一圈跑道长800米,他们同时从起跑点出发,那么小新第一次超过阿呆需要多少分钟?第三次超过阿呆需要多少分钟?分析:小新第一次超过阿呆是比阿呆多跑了一圈,根据t v S 差差 ,可知小新第一次超过阿呆需要:800÷(250-210)=20(分钟),第三次超过阿呆是比阿呆多跑了三圈,需要800×3÷(250-210)=60分钟.让偷盗者赛跑“你是抢劫犯!”“你才是抢劫犯呢!”“是怎么回事呀?”警察车良见前面有争论的,就对身边的田大凯说,“走!我们看看去.”当他们俩来到两个争论的人面前,他们仍争论得很厉害,无法区分是抢劫者.“这是怎么回事呀?”车良问.这时,一帮人簇拥着一个老太太过来,一个说:“还是你自己把事情告诉大家吧!” 原来,黄昏时分,老太太提着一个提包从一个胡同出来,突然窜出一个强盗,二话没说,把老太太的提包夺过来就跑.然后又有一个人马上追上去抓住了强盗.老太太也没有看清楚那个人是个什么样子.面对两个人同时出现她也说不清是哪个.“把他们送到警察局去处理吧!”有人提议. “到那里也没有法说清楚呀!,’有人说,“公说公有理,婆说婆有理.这怎么能断得清呀?”车良对吵吵嚷嚷的人大声说:“大家安静下来,这两个人就不用送警察局了.现在,我们就可把抢劫者定下来!到时候,我们会把他带走的!” “你们怎么定啊?”有人不理解地问. “这可不是开玩笑的呀!”有人在提醒. “请大家放心.”车良说,“我们是有办法的.我们让他们来一个百米冲刺,跑一跑就可以定下来.”车良对大凯说:“大凯,你到前面大约100米的地方计时,我到时候打一枪,你听到枪声数学故事就马上计时,把他们的百米跑成绩记下来.”然后,车良大声说:“大家听好,你们两个人也听好.”他用手指指了那两个“抢劫者”,“现在你们这两个人进行百米赛跑,通过赛跑我就可以断定哪一个是抢劫者.谁跑得快,谁就是好人!大家闪一闪.现在赛跑开始!预备!”“叭!”一声枪响,那两个人拼命地向前跑了起来.不一会儿,大凯押着那两个人来到了大家面前. “那个年轻人百米速度为12秒;那个老一点的人百米速度为15秒.”大凯指着他们说.车良对那个年轻人说:“谢谢你!你是一个正直的人.”田大凯对那个年老的人说:“你就是抢劫者,要受到应有的惩罚.走! 跟我们到警察局去!”说完,车良和田大凯押着那个人就走.“哎!奇怪,怎么跑一跑就能断出哪个是抢劫者呢?”人们议论着. “真是不可思议呀!”你明白这个道理了吗?这是因为当老太太的提包被抢了之后,过了一会儿才有一个人追赶,后来被追上的那人却说对方是强盗.从这里不难看出破绽,追抢劫者的人肯定要比抢劫者跑得快,否则后者不会追上前者.所以,让两个人进行百米赛跑测一下速度就行,就可以判断出谁是抢劫者.。
例1:甲拿若干枚黑棋子,乙拿若干枚白棋子,他们轮流向下图所示的3×3的方格中放棋子,每次放1枚,谁的棋子中有3枚连成一条线(横、竖、斜均可),谁就获胜。
如果甲首先占据了中间位置,乙要想不败,第1枚棋子应该放在哪里?统筹与对策第11讲——对策的构造情课堂激例2:两个人做一种游戏:轮流报数,必须不大于6的非零自然数,把两人报出的数依次加起来,谁报数后加起来的数是100,谁就获胜。
如果你先报数,那么为了获胜,你第一次报_____,以后怎样报?例3:有12枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定每次至少取1枚,最多取3枚,以取走最后一枚棋子者为胜者。
如果甲先取,那么_____有必胜策略。
如果取走最后一枚棋子者为败者,并且仍然是甲先取,那么_______有必胜策略。
练习1:有15枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定每次至少取1枚,最多取2枚,以取走最后一枚棋子者为胜者。
如果甲先取,那么_______有必胜策略。
如果取走最后一枚棋子者为败者,并且仍然是甲先取,那么_______有必胜策略。
例4:现有2008根火柴,甲、乙两个人轮流从中取出火柴。
每次最少从中取出2根,最多取出4根。
谁无法再次取出火柴谁就赢。
如果甲先取,那么_______有必胜策略。
练习2:现有2009个石子,甲、乙两个人轮流从中取出石子。
每次最少从中取出2个,最多取出5个。
谁无法再次取出石子谁就赢。
若甲先取,那么________有必胜策略。
例5:甲、乙两人玩一个游戏:有两堆小球,甲、乙两人轮流从中取球,每次只能从同一堆中取,个数不为零即可,规定取到最后一个球的人赢,现在甲先取球。
那么如果开始时两堆球数分别是五个和八个,那么_______有必胜策略,请说明理由。
练习3:甲、乙两个海盗分金币:有两堆金币,一堆205个,一堆209个。
甲、乙轮流从中拿金币,每次只能从同一堆中拿,个数不为零即可。
规定拿到最后一个金币的人为胜者,胜者可以获得所有金币。
如果甲先拿,那么_______有必胜策略。
第一讲速算与巧算编写说明计算是一个学生学习数学的基石,几乎在每个学期我们都要来学习计算的方法和技巧,在四年级中,我们按照方法思路进行分类,给学生讲解了以下几种类型:凑整求和、找基准数、分组求解、自然数的分拆、连续自然数求和巧设中间数的方法.在讲义设置中我们以“复习回忆+在原有知识基础上的提高、新知识的学习”这样的模版进行讲解.作业设置在5道中等题量左右,减少暑假连续学习的压力,帮助孩子们更好的吸收所学的知识.在讲解讲义时,我们提倡教师在条件允许的情况下,尽可能的举一反三、整节课的讲解用一条或几条主线把它串起来,将题目的原由告诉孩子,帮助他踏实的学好每个知识点.内容概述小朋友们,这节课我们又一同走进了“计算的海洋”,还记得四年级春季第十一讲的速算与巧算中学习到的内容吗?在那节课中我们学到了以下几种方法:凑整求和、找基准数、分组求解、自然数的分拆和几个常用技巧!学习完以后,相信聪明的你会发现自己能快速正确的做出更多的题目了!可有时候,还有许多我们却摸不着头脑!那是因为在速算的方法技巧中还蕴藏了许多我们没有学习到的东西!那么这节课让我们一起来走进去探讨一下吧!你还记得吗【复习1】(香港圣公会小学奥林匹克)计算:3.72-2.73+4.6+5.28-0.27+6.4分析:原式=(3.72+5.28)+(4.6+6.4)-(2.73+0.27)=9+11-3=17 .【复习2】计算4.75-9.64-(1.36-8.25)分析:原式=4.75+8.25-9.64-1.36=(4.75+8.25)-(9.64+1.36)=13-11=2 ,注意去括号时,相应部分要变号.【复习3】(华罗庚学校五年级入学考试试题)8×(3.1-2.85)×12.5×(1.62+2.38)-3.27分析:初看这道题好像不能用简便方法进行计算.但是里面有特殊数8、12.5,所以可以先算一步,再用简便方法进行计算.原式=8×0.25×12.5×4-3.27=(8×12.5)×(0.25×4)-3.27=100-3.27=96.73【复习4】(05香港圣公会小学奥林匹克)(123456+234561+345612+456123+561234+612345)÷111111分析:原式=(1+2+3+4+5+6)×111111÷111111=21 .观察可知1、2、3、4、5、6在十万、万、千、百、十、个位各出现过一次 .【复习5】计算:l-2+3-4+5-6+…+2005-2006+2007分析:原式= l+3-2+5-4+7-6+…+2005+2007-2006=1+1×1003=1004 ,分组求和的思路.巧用运算律在速算的过程中,如果加入运算律的应用,会有意想不到的效果!我们一起先来看看常用的一些运算律和结论吧!在计算过程中,最常用的技巧之一是灵活熟练地运用运算律.运算律有:(1)加法交换律:a+b=b+a(2)加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c)(3)乘法交换律:ab=ba(4)乘法结合律:(ab)c=a(bc)(5)分配律: a(b+c)=ab+ac (反过来就是提取公因数)(6)减法(括号)的性质:a-b-c=a-(b+c)(7)除法的性质:a÷(b×c)=a÷b÷c(a+b) ÷c=a÷c+b÷c(a-b) ÷c=a÷c-b÷c和不变的规律:如果一个加数增加另一个加数减少同一个数,它们的和不变.积不变的规律:如果一个因数扩大几倍,另一个因数缩小相同的倍数,积不变.商不变的规律:如果除数和被除数同时扩大或缩小相同的倍数,商不变.【例1】(陈省身杯数学邀请赛)计算:3.1415×252-3.1415×152分析:(法1):题中的三项都有因数34.5,容易想到把34.5作为公因数提取出来(把乘法分配律反过来用),从而使计算简便.原式=34.5×(8.23+2.77—1)=34.5×10=345.(法2):原式=3.1415×(252-152)=3.1415×(25+15)×(25-15)=3.1415×40×10=1256.6 应用下面的平方差公式【回忆巩固】a、b代表任意数字,(a+b)×(a-b)=a×a-b×b,这个公式在数学上称为平方差公式。
第十一节体育比赛中的数学问题【你知道吗】同学们,你喜欢参加体育比赛吗?体育比赛中的激烈,常常会令我们无比激动。
你是否知道体育比赛中也有推理问题呢?解题技巧:解答体育比赛中的推理问题也常用到列表和作图的方法。
【经典例题】例1、A、B、C、D、E五个球队进行单循环赛(每两队之间都要比赛一场),进行到中途,发现A、B、C、D比赛过的场次分别是4,3,2,1.问这时E队赛过几场?E队和哪个队赛过?例2、1994年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支球队分在同一小组。
在小组赛中,这4支队中的每支队要与另3支队比赛一场。
根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分。
已知:(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数。
(2)乙队总得分排在第一;(3)丁队恰有两场与对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的;根据以上条件可以推断:总得分排在第四的是队。
例3、有A、B、C、D、E五人参加乒乓球赛,每两人都要赛一场,并且只赛一盘。
规定胜者得2分,负者得0分。
现在知道比赛结果:A和B并列第一名,C是第三名,D和E并列第四名。
问C的得分是多少?(说明:有两人得同一个名次的话,就少下一个名次。
例如,本题有2人得第一名,那么就没有第2名,接下来只能排第3名)【小试锋芒】1、A、B、C、D四个排球队进行循环赛,到现在为止,A队赛了3场,B队赛了2场,D 队赛了1场,C队赛了几场?2、A、B、C、D四位观众看足球赛,他们在同一排相邻的座位上,座位号是1、2、3、4号,有人说:“B坐在C旁边,A坐在B,C中间,B的座位号不是3。
”结果发现这些话都不对,问坐在2号位的是谁?3、甲、乙、丙、丁四人进行乒乓球循环赛,结果甲胜了丁,并且甲、乙、丙三人胜的场数相同,问丁胜了多少场?4、甲、乙、丙、丁、戊五个代表队参加数学竞赛,得分的情况是:甲队比乙队多50分,丙队比甲队少60分,乙队比丁队少10分。
戊队比丙队多50分.按各队得分多少排名次,那么谁排在第三名?5、A、B、C、D四个足球队进行足球比赛,每两个队都要比赛一场,如果A队成绩为二胜一负,B队成绩为二胜一平,C队成绩为一胜一负,那么D队的成绩是多少?* 6、世界杯有32支足球队参加,分成8个小组先打小组赛,小组里面每两支球队要进行一场比赛,你知道世界杯小组赛一共打了多少场比赛吗?【大显身手】1、张、王、李、赵、刘五个人抬木头,每两人都要抬一次。
第十二讲 等差数列在今天这节课中,我们来学习等差数列在实际解题过程中的综合运用.这节课主要以等差数列的综合运用为主,但考虑到许多学生没有系统接触过“等差数列”的知识,建议教师在本节课系统讲解一下. 知识点:1、等差数列在计算题中的综合运用.2、等差数列在数表中的综合运用.分析:一只球变成3只球,实际上多了2只球.第一次多了2只球,第二次多了2×2只球……第十次多了2×10只球.因此拿了十次后,多了2×1+2×2+…+2×10=2×(1+2+…+10)=2×55=110(只).加上原有的3只球,盒子里共有球110+3=113(只).综合列式为:(3-1)×(1+2+…+10)+3=2×[(1+10)×10÷2]+3=113(只).[复习一]你能给大家说一说有关等差数列的性质、结论以及相关公式吗?快快举手,多多赢得小印章!(1) 先介绍一下一些定义和表示方法:定义:从第二项起,每一项都比前一项大(或小)一个常数(固定不变的数),这样的数列我们称它为等差数列.譬如:2、5、8、11、14、17、20、…… 从第二项起,每一项比前一项大3 ,递增数列 100、95、90、85、80、…… 从第二项起,每一项比前一项小5 ,递减数列(2) 首项:一个数列的第一项,通常用a 1表示;末项:一个数列的最后一项,通常用a n 表示,它也可表示数列的第n 项. 每个数列都有最后一项吗?数列分有限数列和无限数列;项数:一个数列全部项的个数,通常用n 来表示;公差:等差数列每两项之间固定不变的差,通常用d 来表示; 和 :一个数列的前n 项的和,常用S n 来表示 .(3) 三个重要的公式:你还记得吗教学目标想 挑 战 吗 ?盒子里放有三只乒乓球,一位魔术师第一次从盒子里拿出一只球,将它变成3只球后放回盒子里;第二次又从盒子里拿出二只球,将每只球各变成3只球后放回盒子里……第十次从盒子里拿出十只球,将每只球各变成3只球后放回到盒子里.这时盒子里共有多少只乒乓球?① 通项公式:递增数列:末项=首项+(项数-1)×公差, 1(1)n a a n d =+-⨯递减数列:末项=首项-(项数-1)×公差,1(1)n a a n d =--⨯回忆讲解这个公式的时候我们可以结合具体数列或者原来学的植树问题的思想,让同学明白末项其实就是首项加上(末项与首项的)间隔的公差个数,或者从找规律的情况入手.同时我们还可延伸出来这样一个有用的公式:(),()n m a a n m d n m -=-⨯> ② 项数公式:项数=(末项-首项)÷公差+1由通项公式可以得到: 1()1n n a a d =-÷+ (1n a a >若);1n ()1n a a d =-÷+(1n a a >若). 找项数还有一种配组的方法,其中运用的思想我们是常常用到的!譬如:找找下面数列的项数:4、7、10、13、……、40、43、46 ,分析:配组:(4、5、6)、(7、8、9)、(10、11、12)、(13、14、15)、……、(46、47、48),注意等差是3 ,那么每组有3个数,我们数列中的数都在每组的第1位,所以46应在最后一组第1位,4到48有48-4+1=45项,每组3个数,所以共45÷3=15组,原数列有15组. 当然,我们还可以有其他的配组方法. ③ 求和公式:和=(首项+末项)×项数÷2,1()2n n s a a n =+⨯÷ 对于这个公式的得到我们可以从两个方面入手: (思路1)1+2+3+…+98+99+100=101×50=5050(思路2)这道题目,我们还可以这样理解:即,和= (100+1)×100÷2=101×50=5050(4)中项定理对于任意一个项数为奇数的等差数列,中间一项的值等于所有项的平均数,也等于首项与末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数. 譬如:(1)4+8+12+…+32+36=(4+36)×9÷2=20×9=1800 ,题中的等差数列有9项,中间一项即第5项的值是20,而和恰等于20×9 ;(2)65+63+61+…+5+3+1=(1+65)×33÷2=33×33=1089 ,题中的等差数列有33项,中间一项即第17项的值是33,而和恰等于33×33 .[复习2](1)3、5、7、9、11、13、15、…… ,这个数列有多少项?它的第102项是多少?(2)已知等差数列2、5、8、11、14 … ,问47是其中第几项?(3)如果一等差数列的第4项为21,第10项为57,求它的第16项.分析:(1)它是一个无限数列,所以项数有无限多项.第n项=首项+公差×(n-1),所以,第102项=3+2×(102-1)= 205 ;(2)首项=2 ,公差=3 ,我们可以这样看:2、5、8、11、14 …、47 ,那么这个数列有:n=(47-2)÷3+1=16 ,(熟练后,此步可省略),即47是第16项;(3)要求第16项,必须知道首项和公差.第10项-第4项=(10-4)×公差,所以,公差= 6 ;第4项=首项+3×公差,21=首项+3×6 ,所以,首项=3 ;第16项=首项+15×公差=93 .专题精讲(一)等差数列在计算中的综合运用【例1】(1)(2+4+6+…+96+98+100)-(1+3+5+…+95+97+99)(2)1+3+4+6+7+9+10+12+13+…+66+67+69+70;(3)61+692+6993+69994+699995+6999996分析:(1)同学们可能已经发现和式2+4+…+98+100,l+3+5+…+974-99中的项成等差数列,从而可能想到先求和,再做减法.这样做,很自然,也比较简便,有其他更为简便的解法吗?再看题,你会冒出一个好想法:运用加减运算性质先做减法:2-l,4-3,6-5,…,100-99,它们的差都等于1,然后,计算等于1的差数有多少个.由于题中1至100的全部偶数之和作为被减数,奇数之和为减数,所以,相邻的奇偶数相减(以大减小),共得50个差数1,从而,原式=(2-1)+((4-3)+…+(98-97)+(100-99)=50 (2)可以把这个数列拆分为两个数列1+4+7+10+13+…+67+70和3+6+9+12+…+66+69,对他们分别求和:原式=(1+70)×24÷2+(3+69)×23÷2=1680;(3)原式=(70-9)+(700-8) +(7000-7)+(70000-6)+(700000-5)+(7000000-4)=7777770-(9+8+7+6+5+4)=7777731[评注]以上都是些常见的数列求和问题,以后我们遇到的题都是和这些题的类型相似的,我们应该熟练掌握他们的计算方法.【例2】(1)从401到1000的所有整数中,被8除余数为1的数有多少个?(2)1至100各数,所有不能被9整除的自然数的和是多少?分析:(1)因为被8除余数为1的整数组成公差是8的等差数列,最小的是401,最大的是993,于是项数=(993—401)÷8+1=75.(2)在1至100中,被9整除的数的和是:9+18+27+…+99=9×(1+2+3+…+11)=9×66=594;1至100各数之和是:1+2+3+…+100=5050;所以在1至100的各数中,所有不能被9整除的数的和是:5050—594=4456.[前铺一]求100以内除以3余2的所有数的和.分析:100以内除以3余2的数为2、5、8、11、……98公差为3的等差数列,首先求出一共有多少项,(98-2)÷3+1=33 ,再利用公式求和 (2+98)× 33÷2=1650 .[前铺二]在1~100这一百个自然数中,所有能被9整除的数的和是多少分析:每9个连续数中必有一个数是9的倍数,在1~100中,我们很容易知道能被9整除的最小的数是9=9×1,最大的数是99=9×11,这些数构成公差为9的等差数列,这个数列一共有:11-1+1=11项,所以,所求数的和是:9+18+27+……+99=(9+99)×11÷2=594.【例3】 已知数列2、3、4、6、6、9、8、12、…,问:这个数列中第2000个数是多少?第2003个数是多少?分析:奇数项的排列规律是:2、4、6、8,… 偶数项的排列规律是:3、6、9、12,…先求出这两个数各自在等差数列中的项数:第2000个数在偶数项等差数列中是第2000÷2=1000个数, 第2003个数在奇数项等差数列中是第(2003+1)÷2=1002个数 ,所以第2000个数是3000,第2003个数是2004 .[前铺一]已知数列2,4,6,8,……,问这个数列中第2000个数是多少?分析:根据等差数列通项公式:1(1)n a a n d =+-⨯,第2000个数为:2+(2000-1)×2=4000。
第十一讲 数学游戏在今天这节课中,我们来研究数学游戏中的必胜策略.由于策略的制定是没有固定模式的,教师在本节课中要引导学生通过具体问题具体分析,不断积累经验,以提高观察和分析问题的能力. 知识点:1、取火柴以及与其同类型的游戏中的策略2、其他游戏中的取胜策略.分析:同同应先报1,那么不管琪琪接下来报什么数(11或11以下的数),同同都可以说12.同理同同可以说出23、34、45、67、78、89、100.分析可知,如果同同想先到达100,他必须先到达89,如果同同说的和与100相差11,那么不管琪琪加什么数,同同都可以找到一个数,加在琪琪说出的和上,从而使总和为100.同理要先到达89,必须使琪琪与89相差11,也就是要先报出78.继续如此推下去,同同必须先报67、56、45、34、23、12和1,所以他应先报1.我们在进行竞赛与竞争时,往往要认真分析情况,制定出好的方案,使自己获胜,这种方案就是对策.在小学数学竞赛中,常有与智力游戏相结合而提出的一些简单的对策问题,它所涉及的数学知识都比较简单.但这类题的解答对我们的智力将是一种很有益的锻炼.这类问题也属于我们所说的“博弈问题”.在数学游戏中有一类取火柴游戏,它有很多种玩法,由于游戏的规则不同,取胜的方法也就不同.但不论哪种玩法,要想取胜,一定离不开用数学思想去推算.其核心思想有:逆推和对称分组.(一) 智取火柴以及同类型的游戏 专题精讲 教学目标想 挑 战吗?同同和琪琪玩游戏,同同说了任意一个从1到10的自然数,琪琪在同同说出的数上加上一个不能超过10的自然数,然后说出它们的和.接下来同同再在琪琪说出的和上加上一个不超过10的任意自然数,并说出新的和.琪琪接着再在新的和上加上一个不超过10的数,这样一个个接着相加,一直到最后的和是100为止.例如同同说9,琪琪说19,同同说28等等,谁第一个得到100,谁就获胜.如果同同先报数,他用什么方法可以取胜?【例1】桌子上放着60根火柴,甲、乙二人轮流每次取走1~3根.规定谁取走最后一根火柴谁获胜.如果双方都采用最佳方法,甲先取,那么谁将获胜?分析:我们采用逆推法分析这道题.获胜方在最后一次取走最后一根;往前逆推,在倒数第二次取时,必须留给对方4根,此时无论对方取1,2或3根,获胜方都可以取走最后一根;再往前逆推,获胜方要想留给对方4根,在倒数第三次取时,必须留给对方8根……由此可知,获胜方只要每次留给对方的都是4的倍数根,则必胜.现在桌上有60根火柴,甲先取,不可能留给乙4的倍数根,而甲每次取完后,乙再取都可以留给甲4的倍数根,所以在双方都采用最佳策略的情况下,乙必胜.同学们再想一想为什么一定要留给对方4的倍数根,而不是5的倍数根或其它倍数根呢?提问:(1)甲取几根,乙取3减几根可以吗?不可以,那样的话,甲取3根,乙就没法取了.(2)甲取几根,乙取5减几根可以吗?不可以,那样的话甲取1根,乙就没法取了.所以关键在于规定每次只能取1~3根,1+3=4,在两人紧接着的两次取火柴中,后取的总能保证两人取的总数是4.利用这一特点,就能分析出谁采用最佳方法必胜,最佳方法是什么.由此出发,对于例题的各种变化,都能分析出谁能获胜及获胜的方法.[前铺]桌子上放着10根火柴,甲、乙二人轮流每次取走1~2根.规定谁取走最后一根火柴谁获胜.如果双方都采用最佳方法,甲先取,那么谁将获胜?分析:如果获胜方在最后取得最后一根火柴,那么在倒数第二次取时,必须留给对方3根,要想留给对方3根,倒数第三次取时,必须留给对方6根.要想留给对方6根,倒数第四次取时必须留给对方9根,而甲每次取完都能留给乙3的倍数根,所以在双方都采用最佳策略的情况下,甲必胜.[拓展一]在例1中将“每次取走1~3根”改为“每次取走1~6根”,其余不变,情形会怎样?分析:由例1的分析知,只要始终留给对方(1+6=)7的倍数根火柴,就一定获胜.因为60÷7=8……4,所以只要甲第一次取走4根,剩下56根火柴是7的倍数,以后总留给乙7的倍数根火柴,甲必胜.由此看出,在每次取1~n根火柴,取到最后一根火柴者获胜的规定下,谁能做到总给对方留下(1+n)的倍数根火柴,谁将获胜.[拓展二]将例1中“谁取走最后一根火柴谁获胜”改为“谁取走最后一根火柴谁输”,其余不变,情形又将如何?分析:最后留给对方1根火柴者必胜,按照例1中的逆推的方法分析,只要每次留给对方4的倍数加1根火柴必胜.甲先取,只要第一次取3根,剩下57根(57除以4余1),以后每次都将除以4余1的根数留给乙,甲必胜.由此看出,在每次取1~n根火柴,取到最后一根火柴者为负的规定下,谁能做到总给对方留下(1+n)的倍数加1根火柴,谁将获胜.[小结]我们可以把解决这类问题的一般方法总结为余数问题.,即如果有余数,则先取者胜,且取余数根数;如果没有余数,则后取者胜,每“回合”共取N+1根.【例2】今有两堆火柴,一堆35根,另一堆24根.两人轮流在其中任一堆中拿取,取的根数不限,但不能不取.规定取得最后一根者为赢.问:先取者有何策略能获胜?分析:本题虽然也是取火柴问题,但由于火柴的堆数多于一堆,故本题的获胜策略与前面的例题完全不同.先取者在35根一堆火柴中取11根火柴,使得取后剩下两堆的火柴数相同.以后无论对手在某一堆取几根火柴,你只须在另一堆也取同样多根火柴.只要对手有火柴可取,你也有火柴可取,也就是说,最后一根火柴总会被你拿到.这样先取者总可获胜.请同学们想一想,如果在上面玩法中,两堆火柴数目一开始就相同,例如两堆都是35根火柴,那么先取者还能获胜吗?[拓展一]甲、乙两人轮流往一张圆桌面上放同样大小的硬币,规定每人每次只能放一枚,硬币平放且不能有重叠部分,放好的硬币不再移动.谁放了最后一枚,使得对方再也找不到地方放下一枚硬币的时候就赢了.说明放第一枚硬币的甲百战百胜的策略.分析:采用“对称”思想.设想圆桌面只有一枚硬币那么大,当然甲一定获胜.对于一般的较大的圆桌面,由于圆是中心对称的,甲可以先把硬币放在桌面中心,然后,乙在某个位置放一枚硬币,甲就在与之中心对称的位置放一枚硬币.按此方法,只要乙能找到位置放一枚硬币,根据圆的中心对称性,甲定能找到与这一位置中心对称的地方放上一枚硬币.由于圆桌面的面积是有限的,最后,乙找不到放硬币的地方,于是甲获胜.[拓展二]有3堆火柴,分别有1根、2根与3根火柴.甲先乙后轮流从任意一堆里取火柴,取的根数不限,规定谁能取到最后一根或最后几根火柴就获胜.如果采用最佳方法,那么谁将获胜?分析:根据上一例题的解法,谁在某次取过火柴之后,恰好留下两堆数目相等的火柴,谁就能取胜.甲先取,共有六种取法:从第1堆里取1根,从第2堆里取1根或2根;第3堆里取1根、2根或3根.无论哪种取法,乙采取正确的取法,都可以留下两堆数目相等的火柴(同学们不妨自己试试),所以乙采用最佳方法一定获胜.【例3】甲、乙二人轮流报数,必须报不大于6的自然数,把两人报出的数依次加起来,谁报数后加起来的数是2000,谁就获胜.如果甲要取胜,是先报还是后报?报几?以后怎样报?分析:采用倒推法(倒推法是解决这类问题一种常用的数学方法).由于每次报的数是1~6的自然数,2000-1=1999,2000-6=1994,甲要获胜,必须使乙最后一次报数加起来的和的范围是1994~1999,由于1994-1=1993(或1999-6=1993),因此,甲倒数第二次报数后加起来的和必须是1993.同样,由于1993-1=1992,1993-6=1987,所以要使乙倒数第二次报数后加起来的和的范围是1987~1992,甲倒数第三次报数后加起来的和必须是1986.同样,由于1986-1=1985,1986-6=1980,所以要使乙倒数第三次报数后加起来的和的范围是1980~1985,甲倒数第四次报数后加起来的和必须是1979,….把甲报完数后加起来必须得到的和从后往前进行排列:2000、1993、1986、1979、….观察这一数列,发现这是一等差数列,且公差d=7,这些数被7除都余5.因此这一数列的最后三项为:19、12、5.所以甲要获胜,必须先报,报5.因为12-5=7,所以以后乙报几,甲就报7减几,例如乙报3,甲就接着报4(=7-3).所以甲要获胜必须先报,甲先报5;以后,乙报几甲就接着报7减几.[说明]如果对方一定要先报数,那么你可以利用对方不懂得这个秘诀的条件,去占领下一个“制高点”,从而确保获胜.[拓展]如果游戏的规则改为“先达到2000者输”,应如何制定“作战”方针呢?分析:显然此时要想获胜,必须先达到1999,重复上面的分析,不难得到每次应占领的“制高点”是:1999,1993,1986,1979,……,19,12,5.因此获胜的策略是:(1)让自己先报4;(2)每次对方报a(1≤a≤6),你就是报7-a.这样,最终的胜利一定是属于你的.【例4】有一种“抢某个数字”的游戏,是两个人从自然数1开始轮流报数,规定每次至少报几个数与至多报几个数(都是自然数),最后谁报到规定的“某个数字”为胜.如“抢50”游戏,规定每次必须报1.2个自然数,从1开始,谁抢报到50为胜.例如甲先报l,乙就可接着报2或2,3;若乙报2,甲就可接着报3或3,4;若乙报2,3;甲就可接着报4或4,5.依次下去,谁能报到50为胜.如果你是甲,并且先报数,有没有必胜的策略?分析:由于每次必须报1~2个自然数,那么甲先报1次后,就可保证每次与乙刚报的数字数目之和为3.如乙报1个数,甲就接着报2个数;若乙报2个数,甲就接着报1个数.因此,甲若想必胜,报完第一次数剩下的数的个数必须是3个倍数才可以.而50=3×16+2,因此甲有必胜的策略:甲先报1,2,然后,乙若报1个数,甲就报2个数;乙若报2个数,甲就报1个数.[拓展]若是抢别的数字,规定每次必须报别的一定数目的自然数,先报数的人还有没有必胜的策略?分析:借鉴前面经验,若是“抢40”游戏,规定每次必须报1~3个自然数,从1开始轮流往后报数.若甲先乙后,则乙有必胜的策略.因为乙可以保证每次与甲刚报完的数字数目之和为4,而40=4×10刚好是4的倍数.推广开来,若是“抢数字a”游戏,每次必须报1~n个自然数,从1开始轮流往后报数,且甲先乙后,那么会有两种情况:情况1:若a是(1+n)的整数倍,则后报数的乙有必胜的策略;情况2:若a不是(1+n)的整数倍,则先报数的甲有必胜的策略,且甲先报的数字个数必须是数字.除以(1+n)的余数.说明:“抢数字”游戏还有很多与之类似的变形游戏.如果你对“抢数字”游戏的规则与玩法非常熟悉的话,那么类似的变形游戏就会“如鱼得水”.不费功夫了.[小笑话]某天军训中,教练对同学说:“第一排报数!”小明惊讶的看着教练.教练很奇怪的又说了一遍:“第一排报数!”小明还是很无奈很惊讶的看着教练.教练又大声说了一遍:“第一排报数!”于是小明极其不情愿的走到大树前抱着树.(二)其它游戏中的取胜策略【例5】有100个人站成一排,从左到右依次进行1,2报数,凡是报1的人离开队伍,剩下的人继续从左到右进行1,2报数,最后留在队伍中的人获胜,如此下去,要想获胜,应站在队列中的第几个位置?分析:将这100个人从左到右依次编号为1,2,3,…,98,99,100.第一次报完后.剩下的是2的倍数, 2,4,6,8,10,…,96,98,100.第二次报完后,剩下的是4的倍数,4,8,12,16,…,92,96,100.第三次报完后,剩下的是8的倍数,8,16,24,…,80,88,96.第四次报完后,剩下的是16的倍数,16,32,48,64,80,96.第五次报完后,剩下的是32的倍数,32,64,96.第六次报完后,还剩下一人,也就是第64人.所以要想获胜,应站在队伍中的第64个位置.[数学趣题]神父的诡计一艘不大的船只在海上遇到了风暴,摆在船上25位乘客面前的路只有两条:要么全部乘客与船只同归于尽;要么牺牲一部分人的生命,把他们抛进大海,减轻船的载重量,船及其他人还有得救的可能,但是这样做至少得把一半以上的人抛进海里.大家都同意走第二条路,然而谁也不愿意自动跳进海里.乘客里有11个基督徒,其中一个是神父,于是大家就公推神父出个主意.奸诈的神父想了一下,就让大家坐成一个环形,并且从他依序报数,“1,2,3”,规定报到“3”的人就被抛进海里,下一个继续由“1”报起,同时声称这是上帝的旨意,大家的命运都由上帝来安排,不得抗拒.结果有14个人被抛进海里,而剩下的11个人全部都是基督徒.大难不死的其它10个基督徒突然醒悟过来,原来神父是用诡计救了他们.请你想想,这11个人应在什么位置,才可以避免被抛进海里去呢?分析:神父只要让11个基督徒占领1、4、5、8、10、13、14、17、19、22、23这11个位置,就可以保证他们不被抛进海里.【例6】 在一个6×5的棋盘上,甲、乙二人轮流往棋盘的方格内放棋子.甲先放第一枚棋子,乙只能在与这枚棋子所在格相邻的格内放棋子(相邻格指有公共边的两个格).甲再放时又必须放在乙刚放的棋子的相邻格内,以后照此规则放.谁无法放棋子时谁失败.那么谁会有必胜的策略呢?分析:若甲有必胜的策略,则在甲放入第一枚棋子后,只要乙能放,那么甲就能放;反之,若乙有必胜的策略,则只要甲能放,乙就能放.因本题中给出的是6×5的棋盘,可分成15个1×2的小块,如下图,有AA ,BB 两种,无论甲放入哪里的A 或B 方格中,乙都放在同一小块的A 或B 方格内.所以乙有必胜的策略. B B B BB B B B B B BB B B A A A A A A AA A A A A A AA A[拓展]若本题中给出的是5×5的棋盘,则甲有必胜的策略.推广一下,若给的是奇数×奇数的棋盘,则先放棋子的有必胜的策略.否则,后放棋子的有必胜的策略.【例7】 右图是一种“红黑棋”,甲、乙两人玩棋,分别取红、黑两方.规黑黑黑黑黑黑红红红红红红定:下棋时,每人每次只能走任意一枚棋,每枚棋子每次可以走一格或几格.红棋从左向右走,黑棋从右向左走,但不能跳过对方棋子走,也不能重叠在对方有棋子的格中.一直到谁无法走棋时,谁就失败.甲先乙后走棋,问甲有没有必胜的策略?分析:甲若想必胜,那么甲走一次棋后,“乙能走甲就能走”,观察棋盘,第二、三行都有9个空格,第四、五行都有5个空格,而第一行只有1个空格,第六行有3个空格,因此甲第1次只要将第六行也变为1个空格,那么就形成一种对称局面,“乙能走甲就能走”.因此甲有必胜的策略:甲先把第六行的红棋向右走两格,使中间只有一个空格.以后乙走第一行,甲就相应地走第六行;乙走第二行,甲就相应地走第三行;乙走第三行;甲就相应地走第二行;乙走第四行,甲就相应地走第五行,乙走第五行,甲就相应地走第四行;乙走第六行,甲就相应地走第一行.且每次甲与乙走的格数要相同,那么最后肯定是乙无法走棋失败,甲必胜.【例8】 右图是一张3×3的方格纸,甲、乙两人轮流在方格中写下2,4,5,6,7,8,9,10,11九个数字中的一个,数字不能重复.最后,甲的得分是上、下两行六个数之和,乙的得分是左、右两列六个数之和,得分多者为胜.如果甲先乙后,那么甲有没有必胜的策略?分析:观察右图,图中四个角的数是甲、乙两人所共有的,所以胜负只与放在A 、B 、C 、D 四个格内的数字有关.甲若想获胜,必须让A ,C 两格内的数字之和大于B ,D 两格内的数字之和.观察所给的九个数字,2+1l<4+10.因此,只要甲将2填入B 或D 方格中,以后无论乙怎样填,甲第二次只要把10或1l 填人A 或C ,甲就必胜.所以甲有必胜的策略:甲先把2填入B 格,若乙将1 1填入D ,甲就将10填入A ;若乙将4填入A ,甲就将11或10填入C ,这样甲就必胜.【例9】 两个人进行如下游戏,即两个人轮流从数列1,2,3,…,100,101中删去9个数,经过这样的11次删除后,还剩下两个数,如果这两个数的差是55,这时判第一个删数的人获胜,问谁能获胜?分析:按照题目中的要求,剩下两个数的差是55,就判第一个勾数的人获胜,那么我们就把差是55的数分组(1,56),(2,57),(3,58),(4,59),(5,60),…,(45,100),(46,101),还剩下47,48,49,50,51,52,53,54,55没有分组,即第一次若把这九个数去掉,剩下的数正好两个一组,每组数的差为55,剩下的工作就是要如何保证剩下的都是成组的数,若对手接下来删去的9个数是每组一个,那么甲就把每个数成组的另一个数删去即可,剩下的还是成组的数,若对手删去的是一个组的两个数,外加7个单独的,那么甲便把这7个数成组的另外一个删去,再删去一组数,还可以保证剩下的都是成组的数;若对手删去的是2个组的4个数,外加5个单独的,我们便也用同样的方式,……不论对手怎样删,我们都能保证剩下的为成组的数,一共删了(101-2)÷9=11次,即可保证最后两个数的差为55,从而判第一个删数的人获胜.【例10】 桌子上有8颗瓜子,甲、乙两人轮流拿瓜子,他们规定,假如甲先拿(当然,乙也可以先拿),甲可拿任意颗瓜子,但不能拿光,接着乙拿,乙可以拿不多于甲所拿瓜子的2倍,又轮到甲拿,甲可以拿不多于乙拿瓜子的2倍,这样交替进行,谁最后把瓜子拿光就算胜利.D B A C分析:假如甲先拿,且拿3颗以上,则剩下的瓜子可由乙一次拿走,于是乙胜,甲输;甲为了不让乙胜,显然不能拿多于3颗的瓜子数,而只能拿2或1颗.若甲决定拿2颗,乙就可以拿1(或2、3、4)颗,如乙拿2或3或4都将认输,故乙只能拿1颗.现在桌子上只剩下5颗瓜子,且又轮到甲拿瓜子,因刚才乙只拿了一颗,故甲可拿1或2颗瓜子,如拿2颗,乙就能把剩下的瓜子拿光而获胜.所以甲只能拿1颗,接着拿瓜子的乙也可拿1或2颗,为保证胜利,乙也拿1颗,这样桌子上只剩下3颗瓜子,仍轮到甲拿瓜子,且只能拿1颗或2颗,不管怎样拿,甲都是输定了.若甲决定拿1颗,则乙就拿2颗,此时桌上只剩下5颗且甲拿,情形和以上一样.故无论何种取法甲必输.这个数字游戏和斐波那契数列:1,1,2,3,5,8,13,21,…有关.8为该数列中的一项.事实上是:如果甲、乙两人都清楚这个游戏的“窍门”,那么如瓜子数是该数列的某一项,则先拿者输,如瓜子数不是该数列的某一项,则先拿者赢.专题展望本讲主要讲了游戏中的取胜策略问题,希望同学们通过本讲的学习掌握在游戏中取胜的数学思想方法,在游戏中学到知识,请同学们再接再厉,加油!练习十一1.(例1)桌上放着40根火柴,甲、乙二人轮流取,每次可取1到3根,规定谁取到最后一根谁获胜.假设甲先取,那么谁一定获胜,如何获胜?分析:乙一定获胜.每次可取1~3根,则甲、乙每轮所取的火柴之和总可以凑成4,例如,甲取1根,乙就取3根;甲取2根,乙就取2根;甲取3根,乙就取1根,因为40是4的倍数,无论甲如何取,乙总有相应的取法使得这一轮里火柴共被取走4根,因此,乙必定可以取走最后一根火柴.2.(例2)有两堆枚数相等的棋子,甲、乙两人轮流在其中任意一堆里取,取的枚数不限,但不能不取,谁取到最后一枚棋子谁获胜.如果甲后取,那么他一定能获胜吗?分析:甲必胜.3.(例3)两人轮流报数,但报出的数只能是1至10的自然数.同时把所报数一一累加起来,谁先使这个累加和达到100,谁就获胜.问怎样才能确保获胜?分析:这个问题可以倒着想,要想使总和先达到100,应该最后给对方留下多少个数呢?由于每个人报的数最大是10,最小是1,因此对方最后一次报完数后,总和最大是99,最小是90,所以最后一次应该给对方留下11个数,也就是说要先达到100,就必须先达到89.如何抢到89这个数呢?采用同样的分析方法可知,应先达到78.依此类推,可以得到每次报数应占领的“制高点”是:100,89,78,67,56,45,34,23,12,1.所以获胜的策略是:(1)先报1;(2)每次对方报a(1≤a≤10),你就报11-a.这样,每次你都能占领一个“制高点”,以确保获胜..4.(例7)下图是一副“1999”棋,甲、乙两人玩棋,分别取红、黑两方分析:甲胜.利用对称性,甲先走第二行的8步.此时,前两行相同,后两行相同.以后,当乙走某行的a步时,甲就走对应行的a步,总保持前两行相同,后两行相同.只要乙能走棋,甲必能走棋,所以乙先无棋可走,甲胜.5.(例9)黑板上写着一排相连的自然数1,2,3,…,51.甲、乙两人轮流划掉连续的3个数.规定在谁划过之后另一人再也划不成了,谁就算取胜.问:甲有必胜的策略吗?分析:甲先划,把中间25,26,27这三个数划去,就将1到51这51个数分成了两组,每组有24个数.这样,只要乙在某一组里有数字可划,那么甲在另一组里相对称的位置上就总有数字可划.因此,若甲先划,且按上述策略去进行,则甲必能获胜.数学故事大海盗雷斯家族世代都是海盗头子,到十六世纪中叶时,更是盛况空前,希尔顿·雷斯和艾登·雷斯兄弟各自拥有自己强大的海盗军队,在地中海一带不可一世.终于有一天两兄弟闹不和,都想掌握整个家族,享用家族世代积攒的财宝.但是他们又都不敢跟对方开战,因为他们都没有必胜的把握,而且就算战胜了对方自己的军队也必定伤亡惨重,也许从此就一蹶不振,所以双方一直僵持不下,难以解决.他们的父亲眼见分裂之势已成,无法挽回,又不忍见两个儿子自相残杀,于是想了一个办法,以使事情顺利解决.于是他找了一天把两个儿子召集在一起,说道:“我知道要你们像以前一样相处是不可能了,但你们要是自相残杀岂不是让我们的敌人占了便宜,或许我们的家族也会有灭亡的危险,所以我想了一个办法,能令你们和平地分成两个强大的海盗军团,但你们要答应我遵守我所说的规则!”两兄弟见父亲说的有理便答应了.于是老人接着说:“是这样的,我相信你的军队实力足以自立当世.你们惟一想争的只是家族的财宝,我把财宝中最贵重的部分装在一个箱子中,其余的分别平均装在99个箱子中,你们两个轮流来我这里取箱子,每次取1到lO箱都可以,不能少取也不能多取,我会把最贵重的一箱放在最后,你们取到的箱子都归自己所有,谁取到最贵重的一箱谁就继续留在这里,而另一方必须离开地中海到别处发展,以免互相之间产生摩擦,手足相残.”两兄弟均觉依照这个办法虽然自己有可能被赶出家门,但机会是平等的,还算公平,便答应了.等父亲把财宝准备好,又出现了一个问题:谁先取呢?于是讨论决定:双方划拳,胜者决定先取还是后取.划拳的结果是希尔顿.雷斯赢了,他想了一下决定先取.于是两兄弟轮流到父亲处取财宝,几轮下来最后一箱贵重的财宝被希尔顿·雷斯取走了.艾登·雷斯依照约定离开了地中海,再也没有回来.父亲虽然眼见家族分裂老怀伤感,但见两兄弟相安无事也心怀安慰.几十年后,雷斯家族日趋没落,雷斯兄弟也各自在战斗中被西班牙皇家海军击败,他们逃出来后流落异乡,从此一蹶不振.一日,他们在某个小镇碰见,十分高兴,于是来到酒吧喝酒,后来聊到当年的分裂,艾登·雷斯说:“唉,当初运气不佳,被你碰巧取到了大财宝,我才被迫背井离乡!”那知希尔顿·雷斯哈哈一笑,说到:“我决定先取的时候就知道我赢定了!”艾登·雷斯非常诧异,问道:“怎么会?你怎么能知道我每次会取几箱呢?”希尔顿·雷斯回答道:“不用知道,我先取一箱,以后每次所取的箱数都与你取的凑够1l箱,这样我就赢定了.”艾登·雷斯想了一下顿时恍然大悟,后悔当时没有明白.。
例1:甲拿若干枚黑棋子,乙拿若干枚白棋子,他们轮流向下图所示的3×3的方格中放棋子,每次放1枚,谁的棋子中有3枚连成一条线(横、竖、斜均可),谁就获胜。
如果甲首先占据了中间位置,乙要想不败,第1枚棋子应该放在哪里?统筹与对策第11讲——对策的构造情课堂激例2:两个人做一种游戏:轮流报数,必须不大于6的非零自然数,把两人报出的数依次加起来,谁报数后加起来的数是100,谁就获胜。
如果你先报数,那么为了获胜,你第一次报_____,以后怎样报?例3:有12枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定每次至少取1枚,最多取3枚,以取走最后一枚棋子者为胜者。
如果甲先取,那么_____有必胜策略。
如果取走最后一枚棋子者为败者,并且仍然是甲先取,那么_______有必胜策略。
练习1:有15枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定每次至少取1枚,最多取2枚,以取走最后一枚棋子者为胜者。
如果甲先取,那么_______有必胜策略。
如果取走最后一枚棋子者为败者,并且仍然是甲先取,那么_______有必胜策略。
例4:现有2008根火柴,甲、乙两个人轮流从中取出火柴。
每次最少从中取出2根,最多取出4根。
谁无法再次取出火柴谁就赢。
如果甲先取,那么_______有必胜策略。
练习2:现有2009个石子,甲、乙两个人轮流从中取出石子。
每次最少从中取出2个,最多取出5个。
谁无法再次取出石子谁就赢。
若甲先取,那么________有必胜策略。
例5:甲、乙两人玩一个游戏:有两堆小球,甲、乙两人轮流从中取球,每次只能从同一堆中取,个数不为零即可,规定取到最后一个球的人赢,现在甲先取球。
那么如果开始时两堆球数分别是五个和八个,那么_______有必胜策略,请说明理由。
练习3:甲、乙两个海盗分金币:有两堆金币,一堆205个,一堆209个。
甲、乙轮流从中拿金币,每次只能从同一堆中拿,个数不为零即可。
规定拿到最后一个金币的人为胜者,胜者可以获得所有金币。
如果甲先拿,那么_______有必胜策略。
四年级下册数学试题-思维训练专题:最值问题(解析版)全国通⽤【精品】讲义说明:1、本讲义课内部分为⼩数加减法的应⽤,介绍了⼩数加减运算的巧算⽅法及⼩数加减应⽤题的解题⽅法;课外部分为最值问题,介绍了⼏种解决最值问题的⽅法(从极端情形考虑,构造分析,最不利情况及“动脑筋”中的枚举法)。
2、教学重点:⼩数加减巧算及⼩数加减应⽤题,最值问题的解题⽅法。
难点:最值问题的解题思路。
加法运算定律:a b b a +=+(交换律) ()c b a c b a ++=++(结合律)减法运算性质:()c b a c b a --=+- ()c b a c b a +-=--※以上运算定律与运算性质在⼩数运算中同样适⽤。
※⼩数加减应⽤题的解题策略:审题→找关键句→确⽴数量关系→列式计算。
1、⽐ 96.3多4.0的数是;⽐92.4少5.2的数是;解:4.36;2.42。
2、⼩于1的最⼤的三位⼩数减去最⼩的四位⼩数差是。
解:0.99893、甲数是1.46,⽐⼄数少0.44,⼄数是。
解:1.94、在横线⾥填上合适的数:14元4⾓6分= 元 4⾓6分+7元4分= 元57厘⽶= ⽶ 7⽶80厘⽶+1⽶48厘⽶= ⽶954克= 千克 8吨80千克-3吨800千克=吨解:14.46、7.5;0.57;9.28;0.954;4.28。
5、在○⾥填上运算符号,⾥填上适当的数。
()+=++58.1579.1264.358.1579.12+(86.1214.223.677.486.12=+++)(+)23.6 ()=+-17.175.2317.975.23 (-=--91.1837.163.591.18)解:()79.1264.358.1579.1264.358.15++=++ 加法运算性质()()23.677.414.286.1214.223.677.486.12+++=+++ 加法交换律、结合律 ()5.2317.1717.9717.175.2317.97--=+- 减法运算性质()37.163.591.1837.163.591.18+-=-- 减法运算性质(1)52.467.648.3++ (2)()()45.1728.355.472.6+++ ()67.1467.6867.652.448.3=+=++= ()()32221045.1755.428.372.645.1728.355.472.6=+=+++=+++= (3)()85.126.579.385.24+-+ (4)09.591.36.20--19.106.579.3126.579.385.1285.2485.126.579.385.24=-+=-+-=--+= ()6.1196.2009.591.36.20=-=+-=⼩美参加学校的舞蹈⼤赛,6位评委给⼩美打出的得分分别为:9.7分,9.2分,8.9分,8.8分,9.3分,9.1分,⼩美得到的总分是多少分?解:1.93.98.89.82.97.9+++++()()()()分551818199.81.98.82.93.97.9=++=+++++=答:⼩美得到的总分是55分。
第十一讲 数学游戏在今天这节课中,我们来研究数学游戏中的必胜策略.由于策略的制定是没有固定模式的,教师引导学生通过具体问题具体分析,不断积累经验,以提高观察和分析问题的能力。
知识点:1、取火柴以及与其同类型的游戏中的策略2、其他游戏中的取胜策略.分析:30是3的倍数,你能保证每轮结束时得到3的倍数就可赢,但为了保证第一轮报完得到3,你必须让对手先报.而报到30算输,即“让30”的游戏,实际上是得29赢,29除以3余2,所以你必须每一轮结束时得到除以3余2的数(2,5,8,11……),第一轮要得到2这个数,你必须选报(1,2)才能赢,小山懂得这个规律,所以无论“得30”还是“让30”都会赢.研究一下,所有自然数都可分为被3整除、除以3余1、除以3余2三组,这样你也可以掌握主动权了.我们在进行竞赛与竞争时,往往要认真分析情况,制定出好的方案,使自己获胜,这种方案就是对策.在小学数学竞赛中,常有与智力游戏相结合而提出的一些简单的对策问题,它所涉及的数学知识都比较简单.但这类题的解答对我们的智力将是一种很有益的锻炼.这类问题也属于我们所说的“博弈问题”.在数学游戏中有一类取火柴游戏,它有很多种玩法,由于游戏的规则不同,取胜的方法也就不同.但不论哪种玩法,要想取胜,一定离不开用数学思想去推算.其核心思想有:逆推和对称分组.(一) 智取火柴 教学目标专题精讲 想 挑 战吗?小山和小明玩“得30”的报数游戏.规则是:从1开始轮流报数,每次可报一个或两个数.比如小山先报1,小明可以接着报2,或2、3;小山接着报3,或3、4,或4,或4、5.谁报到30这个数,谁就获胜.小山每次都让小明先报数,结果是小山每次都赢,小明不服气,觉得这里面有鬼,于是小明让小山先报数,小山说那也行,咱们改个规矩,谁报30谁输行吗?小明一想也行,结果还是小山赢,你知道小山为什么每次都赢吗?【例1】桌上放着100根火柴,甲、乙二人轮流取,每次取1~4根,规定谁取到最后一根谁获胜.假定双方都采用最佳方法,甲先取,谁一定获胜?给出一种获胜方法.分析:乙一定获胜,甲取几根,乙就接着取5减几根火柴.甲取几根,乙取4减几根可以么?不可以,那样的话甲取4根,乙就没法取了.甲取几根,乙取6减几根可以么?不可以,那样的话甲取1根,乙就没法取了.这里我们把(1+4)根火柴看成一组,100共有20组,因为甲先取,所以每一组乙都可以取到最后一根.[前铺]桌子上放着10根火柴,甲、乙二人轮流每次取走1~2根.规定谁取走最后一根火柴谁获胜.如果双方都采用最佳方法,甲先取,那么谁将获胜?分析:如果获胜方在最后取得最后一根火柴,那么在倒数第二次取时,必须留给对方3根,要想留给对方3根,倒数第三次取时,必须留给对方6根.要想留给对方6根,倒数第四次取时必须留给对方9根,而甲每次取完都能留给乙3的倍数根,所以在双方都采用最佳策略的情况下,甲必胜.[拓展一]在例1中将“每次取走1~4根”改为“每次取走1~6根”,其余不变,情形会怎样?分析:由例1的分析知,只要始终留给对方(1+6=)7的倍数根火柴,就一定获胜.因为100÷7=14……2,所以只要甲第一次取走2根,剩下98根火柴是7的倍数,以后总留给乙7的倍数根火柴,甲必胜.由例题看出,在每次取1~n根火柴,取到最后一根火柴者获胜的规定下,谁能做到总给对方留下(1+n)的倍数根火柴,谁将获胜.[拓展二]将例1中“谁取走最后一根火柴谁获胜”改为“谁取走最后一根火柴谁输”,其余不变,情形又将如何?分析:最后留给对方1根火柴者必胜,按照例1中的逆推的方法分析,只要每次留给对方5的倍数加1根火柴必胜.甲先取,只要第一次取4根,剩下96根(96除以5余1),以后每次都将除以5余1的根数留给乙,甲必胜.由此看出,在每次取1~n根火柴,取到最后一根火柴者为负的规定下,谁能做到总给对方留下(1+n)的倍数加1根火柴,谁将获胜.[小结]我们可以把解决这类问题的一般方法总结为余数问题.,即如果有余数,则先取者胜,且取余数根数;如果没有余数,则后取者胜,每“回合”共取N+1根.【例2】甲、乙两人轮流往一张圆桌面上放同样大小的硬币,规定每人每次只能放一枚,硬币平放且不能有重叠部分,放好的硬币不再移动.谁放了最后一枚,使得对方再也找不到地方放下一枚硬币的时候就赢了.说明放第一枚硬币的甲百战百胜的策略.分析:采用“对称”思想.设想圆桌面只有一枚硬币那么大,当然甲一定获胜.对于一般的较大的圆桌面,由于圆是中心对称的,甲可以先把硬币放在桌面中心,然后,乙在某个位置放一枚硬币,甲就在与之中心对称的位置放一枚硬币.按此方法,只要乙能找到位置放一枚硬币,根据圆的中心对称性,甲定能找到与这一位置中心对称的地方放上一枚硬币.由于圆桌面的面积是有限的,最后,乙找不到放硬币的地方,于是甲获胜.[巩固]今有两堆火柴,一堆35根,另一堆24根.两人轮流在其中任一堆中拿取,取的根数不限,但不能不取.规定取得最后一根者为赢.问:先取者有何策略能获胜?分析:本题虽然也是取火柴问题,但由于火柴的堆数多于一堆,故本题的获胜策略与前面的例题完全不同.先取者在35根一堆火柴中取11根火柴,使得取后剩下两堆的火柴数相同.以后无论对手在某一堆取几根火柴,你只须在另一堆也取同样多根火柴.只要对手有火柴可取,你也有火柴可取,也就是说,最后一根火柴总会被你拿到.这样先取者总可获胜.请同学们想一想,如果在上面玩法中,两堆火柴数目一开始就相同,例如两堆都是35根火柴,那么先取者还能获胜吗?[拓展]有3堆火柴,分别有1根、2根与3根火柴.甲先乙后轮流从任意一堆里取火柴,取的根数不限,规定谁能取到最后一根或最后几根火柴就获胜.如果采用最佳方法,那么谁将获胜?分析:谁在某次取过火柴之后,恰好留下两堆数目相等的火柴,谁就能取胜.甲先取,共有六种取法:从第1堆里取1根,从第2堆里取1根或2根;第3堆里取1根、2根或3根.无论哪种取法,乙采取正确的取法,都可以留下两堆数目相等的火柴(同学们不妨自己试试),所以乙采用最佳方法一定获胜.【例3】有1994个球,甲乙两人用这些球进行取球比赛.比赛的规则是:甲乙轮流取球,每人每次取1个,2个或3个,取最后一个球的人为失败者.(1)甲先取,甲为了取胜,他应采取怎样的策略?(2)乙先拿了3个球,甲为了必胜,应当采取怎样的策略?分析:为了叙述方便,把这1994个球编上号,分别为1~1994号.取球时先取序号小的球,后取序号大的球.还是采用倒推法.甲为了取胜,必须把1994号球留给对方,因此甲在最后一次取球时,必须使他自己取到球中序号最大的一个是1993(也许他取的球不止一个).为了保证能做到这一点,就必须使乙最后第二次所取的球的序号为1990(=1993-3)~1992(=1993-1).因此,甲在最后第二次取球时,必须使他自己所取的球中序号最大的一个是1989.为了保证能做到这一点,就必须使乙最后第三次所取球的序号为1986(=1989-3)~1988(=1989-1).因此,甲在最后第三次取球时,必须使他自己取球中序号最大的一个是1985,….把甲每次所取的球中的最大序号倒着排列起来:1993、1989、1985、….观察这一数列,发现这是一等差数列,公差d=4,且这些数被4除都余1.因此甲第一次取球时应取1号球.然后乙取a个球,因为a+(4-a)=4,所以为了确保甲从一个被4除余1的数到达下一个被4除余1的数,甲就应取4-a个球.这样就能保证甲必胜.由上面的分析知,甲为了获胜,必须取到那些序号为被4除余1的球.现在乙先拿了3个,甲就应拿5-3=2个球,以后乙取a个球,甲就取4-a个球.所以,(1)甲为了获胜,甲应先取1个球,以后乙取a个球,甲就取4-a个球.(2)乙先拿了3个球,甲为了必胜,甲应拿2个球,以后乙取a个球,甲就取4-a个球.【例4】有一种“抢某个数字”的游戏,是两个人从自然数1开始轮流报数,规定每次至少报几个数与至多报几个数(都是自然数),最后谁报到规定的“某个数字”为胜.如“抢50”游戏,规定每次必须报1.2个自然数,从1开始,谁抢报到50为胜.例如甲先报l,乙就可接着报2或2,3;若乙报2,甲就可接着报3或3,4;若乙报2,3;甲就可接着报4或4,5.依次下去,谁能报到50为胜.如果你是甲,并且先报数,有没有必胜的策略?分析:由于每次必须报1~2个自然数,那么甲先报1次后,就可保证每次与乙刚报的数字数目之和为3.如乙报1个数,甲就接着报2个数;若乙报2个数,甲就接着报1个数.因此,甲若想必胜,报完第一次数剩下的数的个数必须是3个倍数才可以.而50=3×16+2,因此甲有必胜的策略:甲先报1,2,然后,乙若报1个数,甲就报2个数;乙若报2个数,甲就报1个数.[拓展]若是抢别的数字,规定每次必须报别的一定数目的自然数,先报数的人还有没有必胜的策略?分析:借鉴前面经验,若是“抢40”游戏,规定每次必须报1~3个自然数,从1开始轮流往后报数.若甲先乙后,则乙有必胜的策略.因为乙可以保证每次与甲刚报完的数字数目之和为4,而40=4×10刚好是4的倍数.推广开来,若是“抢数字a”游戏,每次必须报1~n个自然数,从1开始轮流往后报数,且甲先乙后,那么会有两种情况:情况1:若a是(1+n)的整数倍,则后报数的乙有必胜的策略;情况2:若a不是(1+n)的整数倍,则先报数的甲有必胜的策略,且甲先报的数字个数必须是数字.除以(1+n)的余数.说明:“抢数字”游戏还有很多与之类似的变形游戏.如果你对“抢数字”游戏的规则与玩法非常熟悉的话,那么类似的变形游戏就会“如鱼得水”.不费功夫了.[小笑话]某天军训中,教练对同学说:“第一排报数!”小明惊讶的看着教练.教练很奇怪的又说了一遍:“第一排报数!”小明还是很无奈很惊讶的看着教练.教练又大声说了一遍:“第一排报数!”于是小明极其不情愿的走到大树前抱着树.(二)其它游戏中的取胜策略【例5】有100个人站成一排,从左到右依次进行1,2报数,凡是报1的人离开队伍,剩下的人继续从左到右进行1,2报数,最后留在队伍中的人获胜,如此下去,要想获胜,应站在队列中的第几个位置?分析:将这100个人从左到右依次编号为1,2,3,…,98,99,100.第一次报完后.剩下的是2的倍数, 2,4,6,8,10,…,96,98,100.第二次报完后,剩下的是4的倍数,4,8,12,16,…,92,96,100.第三次报完后,剩下的是8的倍数,8,16,24,…,80,88,96.第四次报完后,剩下的是16的倍数,16,32,48,64,80,96.第五次报完后,剩下的是32的倍数,32,64,96.第六次报完后,还剩下一人,也就是第64人.所以要想获胜,应站在队伍中的第64个位置.[数学趣题]神父的诡计一艘不大的船只在海上遇到了风暴,摆在船上25位乘客面前的路只有两条:要么全部乘客与船只同归于尽;要么牺牲一部分人的生命,把他们抛进大海,减轻船的载重量,船及其他人还有得救的可能,但是这样做至少得把一半以上的人抛进海里.大家都同意走第二条路,然而谁也不愿意自动跳进海里.乘客里有11个基督徒,其中一个是神父,于是大家就公推神父出个主意.奸诈的神父想了一下,就让大家坐成一个环形,并且从他依序报数,“1,2,3”,规定报到“3”的人就被抛进海里,下一个继续由“1”报起,同时声称这是上帝的旨意,大家的命运都由上帝来安排,不得抗拒.结果有14个人被抛进海里,而剩下的11个人全部都是基督徒.大难不死的其它10个基督徒突然醒悟过来,原来神父是用诡计救了他们.请你想想,这11个人应在什么位置,才可以避免被抛进海里去呢?分析:神父只要让11个基督徒占领1、4、5、8、10、13、14、17、19、22、23这11个位置,就可以保证他们不被抛进海里.【例6】 右图是一种“红黑棋”,甲、乙两人玩棋,分别取红、黑两方.规定:下棋时,每人每次只能走任意一枚棋,每枚棋子每次可以走一格或几格.红棋从左向右走,黑棋从右向左走,但不能跳过对方棋子走,也不能重叠在对方有棋子的格中.一直到谁无法走棋时,谁就失败.甲先乙后走棋,问甲有没有必胜的策略?分析:甲若想必胜,那么甲走一次棋后,“乙能走甲就能走”,观察棋盘,第二、三行都有9个空格,第四、五行都有5个空格,而第一行只有1个空格,第六行有3个空格,因此甲第1次只要将第六行也变为1个空格,那么就形成一种对称局面,“乙能走甲就能走”.因此甲有必胜的策略:甲先把第六行的红棋向右走两格,使中间只有一个空格.以后乙走第一行,甲就相应地走第六行;乙走第二行,甲就相应地走第三行;乙走第三行;甲就相应地走第二行;乙走第四行,甲就相应地走第五行,乙走第五行,甲就相应地走第四行;乙走第六行,甲就相应地走第一行.且每次甲与乙走的格数要相同,那么最后肯定是乙无法走棋失败,甲必胜.【例7】 把一棋子放在如右图左下角格内,双方轮流移动棋子(只能向右、向上或向右上移),一次可向一个方向移动任意多格.规定不能将棋子直接从左下角移到顶格处,谁把棋子走进顶格,夺取红旗,谁就获胜.问应如何取胜? E DCBA分析:采用倒推法.由于只能向右、向上或向右上移,要把棋子走进顶格,应让对方最后一次把棋子走到最右边一列的格中,为了保证能做到这一点,倒数第二次应让棋子走进右图中的A 格中.(对方从A 格出发,只能向右或向上移至最后一列的格中)所以要获胜,应先占据A 格.同理可知,每次都占据A ~E 这五个格中的某一格的人一定获胜.为保证取胜,应先走.首先把棋子走进E 格,然后,不管对方走至哪一格,(肯定不会走进A ~D 格),先走者可以选择适当的方法一步走进A ~D 格中的某一格.如此继续,直至对方把棋子走进最后一列的某个格中,此时先走者一步即可走进顶格,夺取红旗,从而获胜.【例8】 在9×9棋盘的右上角放有一枚棋子,每一步只能向左、向下或向左下对角线走一格.二人交替走,谁先到达左下角,谁为胜者.问必胜的策略是什么?分析:还是采用倒推法分析.要想占领图9—1左下角的O 点,就必须先占领图9—1黑黑黑黑黑黑红红红红红红中的A 、B 、C 三点之一.因为:(1)如果你占领了A 点,按照游戏规则,对方只能向下走一步,O 必然被你占领.(2)如果你占领了C 点,按照游戏规则,对方只能向左走一步,O 点同样被你占领.(3)如果你占领了B 点,按照游戏规则,对方只能向左、向下或向左下对角线走一步.若向左走一步,你可占领A 点,可以获胜;若向下走一步,你可占领C 点,也可以获胜;若向左下对角线走一步,你可继续向左下对角线走一步而到达O 点.下面继续倒推,采用同样的方法分析出:要想占领A 点,就必须占领D 、E 、B 三点之一;要想占领B 点,就必须占领E 、F 、G 三点之一;要想占领C 点,就必须占领B 、G 、H 三点之一.如图9—2所示.依此类推,即可找出应该抢占的所有“制高点”,见图9—3,一旦你占领了一个“制高点”,不管对方怎样走,你都可以去占领下一个“制高点”.所以必胜的策略是:(1)先走,将棋子向左下对角线走一步,到达一个“制高点”.(2)对方每走一步后,你都设法去占领下一个“制高点”(“制高点”如图9—3中的黑点所示),而最终先到达O 点.【例9】 甲、乙两个人轮流在一个凸七边形中画对角线.规定新画的对角线不能与已经有的相交,画最后一条获胜.如果甲先画,问:谁有必胜的策略?分析:分两种情况讨论:(1)如图a ,甲连1A ,3A ,分出一个三角形和一个六边形.乙只须连15A A ,,将六边形分两个四边形,接下来甲只能在其中一个四边形中画,而乙可在另一个里画,之后甲无法再画,乙胜. (2)如图b ,甲连14A A ,,分出一个四边形和一个五边形.乙只须连15A A ,,则甲只能在余下的两个四边形中的一个里画,而乙就可在另一个里画,仍然是甲先没得画.仍是乙胜.所以,乙有必胜策略.【例10】桌子上有8颗瓜子,甲、乙两人轮流拿瓜子,他们规定,假如甲先拿(当然,乙也可以先拿),甲可拿任意颗瓜子,但不能拿光,接着乙拿,乙可以拿不多于甲所拿瓜子的2倍,又轮到甲拿,甲可以拿不多于乙拿瓜子的2倍,这样交替进行,谁最后把瓜子拿光就算胜利.分析:假如甲先拿,且拿3颗以上,则剩下的瓜子可由乙一次拿走,于是乙胜,甲输;甲为了不让乙胜,显然不能拿多于3颗的瓜子数,而只能拿2或1颗.若甲决定拿2颗,乙就可以拿1(或2、3、4)颗,如乙拿2或3或4都将认输,故乙只能拿1颗.现在桌子上只剩下5颗瓜子,且又轮到甲拿瓜子,因刚才乙只拿了一颗,故甲可拿1或2颗瓜子,如拿2颗,乙就能把剩下的瓜子拿光而获胜.所以甲只能拿1颗,接着拿瓜子的乙也可拿1或2颗,为保证胜利,乙也拿1颗,这样桌子上只剩下3颗瓜子,仍轮到甲拿瓜子,且只能拿1颗或2颗,不管怎样拿,甲都是输定了.若甲决定拿1颗,则乙就拿2颗,此时桌上只剩下5颗且甲拿,情形和以上一样.故无论何种取法甲必输.这个数字游戏和斐波那契数列:1,1,2,3,5,8,13,21,…有关.8为该数列中的一项.事实上是:如果甲、乙两人都清楚这个游戏的“窍门”,那么如瓜子数是该数列的某一项,则先拿者输,如瓜子数不是该数列的某一项,则先拿者赢.专题展望本讲主要讲了游戏中的取胜策略问题,希望同学们通过本讲的学习掌握在游戏中取胜的数学思想方法,在游戏中学到知识,请同学们再接再厉,加油!练习十一1.(例1)桌上放着60根火柴,甲、乙二人轮流取,每次可取1到3根,规定谁取到最后一根谁获胜.假设甲先取,那么谁一定获胜,如何获胜?分析:乙一定获胜.每次可取1~3根,则甲、乙每轮所取的火柴之和总可以凑成4,例如,甲取1根,乙就取3根;甲取2根,乙就取2根;甲取3根,乙就取1根,因为60是4的倍数,无论甲如何取,乙总有相应的取法使得这一轮里火柴共被取走4根,因此,乙必定可以取走最后一根火柴.2.(例2)现有7根火柴,甲乙两人轮流从中取1根、2根或3根,直到取完为止,最后计算各人所得火柴总数,得数为偶数者获胜,问先拿的人是否能取胜?应怎样安排策略?分析:由于7是奇数,所以两人所拿的火柴数必然是一个奇数,一个偶数.而如果火柴总数是偶数的话,分成两个自然数必为同奇或同偶,因此无论如何取,只能是平局,可见如果火柴总数是偶数,比赛就没有意义了,那么我们就对火柴总数为奇数的情况,从少到多开始讨论.(1)如果共有1根火柴,那么先取的人必败,而后取的人必胜.(2)如果共有3根火柴,这时先取的人就占据了有利位置,只要甲直接取2根,乙就只能取1根.那么先取的人必胜,后取的人必败.(3)如果共有5根火柴,由(2)知,甲不能拿2根.因为给乙剩下3根则甲必败.如果甲选择拿1根还剩4根,那么乙有3种选择.①乙拿1根,还剩3根,甲拿3根后总数为1+3=4根,乙只有1根,甲胜;②乙拿2根,还剩2根,甲再拿1根后总数有1+1=2根,乙只能再拿1根,总数为2+1:3根,甲胜;③乙拿3根,还剩1根,甲拿走后总数有1+1=2根,乙有3根,甲胜.(4)如果有7根火柴.甲取走了3根还剩4根,该乙拿.这时的情况与共5根火柴甲取先1根一样,甲有必胜的策略.所以先拿的人有必胜的策略,他要先取走3根火柴.3.(例5)两人轮流报数,但报出的数只能是1至10的自然数.同时把所报数一一累加起来,谁先使这个累加和达到100,谁就获胜.问怎样才能确保获胜?分析:这个问题可以倒着想,要想使总和先达到100,应该最后给对方留下多少个数呢?由于每个人报的数最大是10,最小是1,因此对方最后一次报完数后,总和最大是99,最小是90,所以最后一次应该给对方留下11个数,也就是说要先达到100,就必须先达到89.如何抢到89这个数呢?采用同样的分析方法可知,应先达到78.依此类推,可以得到每次报数应占领的“制高点”是:100,89,78,67,56,45,34,23,12,1.所以获胜的策略是:(1)先报1;(2)每次对方报a(1≤a≤10),你就报11-a.这样,每次你都能占领一个“制高点”,以确保获胜.4.(例6)甲、乙二人轮流报数,报出的数只能是1至7的自然数.同时把所报数一一累加起来,谁先使这个累加和达到80,谁就获胜.问怎样才能确保获胜?分析:采用倒推法.因为每次报1至7的自然数,所以要想报到80,应抢先报到72,给对方留下8个数;同理,要报到72,应抢先报到64;以此类推,每次应抢报的数为80,72,64,56,48,40,32,24,16,8.因此获胜的方法是:(1)让对方先报;(2)对方报a(1≤a≤7),你就报8-a,必胜.BA5.(例8)在下图的A点有一枚棋子,甲先乙后轮流走这枚棋子,每次必须向上或向右走1步或2步(走2步时可以拐弯),最终将棋子走到B点者获胜.甲有没有必胜的策略?分析:因为每次走棋子必须向上或向右走,所以不管走什么路径,从A到B的步数是定的,都是10步.而每次必须走1步或2步,因此,甲先走一次后,每次可保证与乙刚走的步数和为3,如乙走1步,甲就走2步;乙走2步,甲就走1步.这样,甲若想必胜,走完第一次后剩下的步数必须是3的倍数,这一点是可以做到的.所以甲有必胜的策略:甲先走1步,然后,若乙走1步,甲就走2步;若乙走2步,甲就走1步.数学故事大海盗雷斯家族世代都是海盗头子,到十六世纪中叶时,更是盛况空前,希尔顿·雷斯和艾登·雷斯兄弟各自拥有自己强大的海盗军队,在地中海一带不可一世.终于有一天两兄弟闹不和,都想掌握整个家族,享用家族世代积攒的财宝.但是他们又都不敢跟对方开战,因为他们都没有必胜的把握,而且就算战胜了对方自己的军队也必定伤亡惨重,也许从此就一蹶不振,所以双方一直僵持不下,难以解决.他们的父亲眼见分裂之势已成,无法挽回,又不忍见两个儿子自相残杀,于是想了一个办法,以使事情顺利解决.于是他找了一天把两个儿子召集在一起,说道:“我知道要你们像以前一样相处是不可能了,但你们要是自相残杀岂不是让我们的敌人占了便宜,或许我们的家族也会有灭亡的危险,所以我想了一个办法,能令你们和平地分成两个强大的海盗军团,但你们要答应我遵守我所说的规则!”两兄弟见父亲说的有理便答应了.于是老人接着说:“是这样的,我相信你的军队实力足以自立当世.你们惟一想争的只是家族的财宝,我把财宝中最贵重的部分装在一个箱子中,其余的分别平均装在99个箱子中,你们两个轮流来我这里取箱子,每次取1到lO箱都可以,不能少取也不能多取,我会把最贵重的一箱放在最后,你们取到的箱子都归自己所有,谁取到最贵重的一箱谁就继续留在这里,而另一方必须离开地中海到别处发展,以免互相之间产生摩擦,手足相残.”两兄弟均觉依照这个办法虽然自己有可能被赶出家门,但机会是平等的,还算公平,便答应了.等父亲把财宝准备好,又出现了一个问题:谁先取呢?于是讨论决定:双方划拳,胜者决定先取还是后取.划拳的结果是希尔顿.雷斯赢了,他想了一下决定先取.于是两兄弟轮流到父亲处取财宝,几轮下来最后一箱贵重的财宝被希尔顿·雷斯取走了.艾登·雷斯依照约定离开了地中海,再也没有回来.父亲虽然眼见家族分裂老怀伤感,但见两兄弟相安无事也心怀安慰.几十年后,雷斯家族日趋没落,雷斯兄弟也各自在战斗中被西班牙皇家海军击败,他们逃出来后流落异乡,从此一蹶不振.一日,他们在某个小镇碰见,十分高兴,于是来到酒吧喝酒,后来聊到当年的分裂,艾登·雷斯说:“唉,当初运气不佳,被你碰巧取到了大财宝,我才被迫背井离乡!”那知希尔顿·雷斯哈哈一笑,说到:“我决定先取的时候就知道我赢定了!”艾登·雷斯非常诧异,问道:“怎么会?你怎么能知道我每次会取几箱呢?”希尔顿·雷斯回答道:“不用知道,我先取一箱,以后每次所取的箱数都与你取的凑够1l箱,这样我就赢定了.”艾登·雷斯想了一下顿时恍然大悟,后悔当时没有明白.。