2016年春季五年级奥数第(八、九)讲
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第8讲质数、合数、平方数知识点回顾1、自然数按因数的个数来分:质数、合数、1、0四类.(1)质数(或素数):只有1和它本身两个因数。
(2)合数:除了1和它本身还有别的因数(至少有三个因数:1、它本身、别的因数)。
(3)1:只有1个因数。
“1”既不是质数,也不是合数。
注:①最小的质数是2,最小的合数是4,连续的两个质数是2、3。
②每个合数都可以由几个质数相乘得到,质数相乘一定得合数。
③20以内的质数:有8个(2、3、5、7、11、13、17、19)④100以内的质数有25个:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89、972、100以内找质数、合数的技巧:看是否是2、3、5、7、11、13…的倍数,是的就是合数,不是的就是质数。
关系:①奇数×奇数=奇数质数×质数=合数②奇数个奇数的和是奇数,偶数个奇数的和是偶数③ n个偶数的和是偶数2、如何判断一个自然数是不是质数?先找一个数m,使m的平方大于n,再用小于等于m的质数去除n(n为被除数),如果都不能整除,则n必然是质数。
如我们要判断1993是不是质数,50*50>1993,那么只要用1993除以<50 的质数看是否能整除,若不能即为质数。
记住1000以内最大的质数是997本讲重点1.质数与合数2.末尾0的个数3.大质数的判断4.平方数5.平方数与等差数列相结合热身小练习1.100以内共有个质数,其中倒数第2个质数是。
2.两个质数相加等于16,这两个质数可能是。
3.一个两位质数的两个数字交换位置后,仍然是一个质数,请写出所有这样的质数。
典型例题【质数与合数】例1:(1)三个互不相同的质数相加,和为40,这三个质数分别是多少?(2)三个互不相同的质数相加,和为43,这个三个质数分别是多少?练习1:(1)三个互不相同的质数相加,和为20,这三个质数分别是多少?(2)三个互不相同的质数相加,和为23,这个三个质数分别是多少?例2:有三张卡片,它们上面各写着数字,按任 意次序排列出来,可以得到不同的一位数、二位数、三位数,请你将其中的质数都写出来。
小学奥数基础教程(五年级)第1讲数字迷(一)第2讲数字谜(二)第3讲定义新运算(一)第4讲定义新运算(二)第5讲数的整除性(一)第6讲数的整除性(二)第7讲奇偶性(一)第8讲奇偶性(二)第9讲奇偶性(三)第10讲质数与合数第11讲分解质因数第12讲最大公约数与最小公倍数(一)第13讲最大公约数与最小公倍数(二)第14讲余数问题第15讲孙子问题与逐步约束法第16讲巧算24第17讲位置原则第18讲最大最小第19讲图形的分割与拼接第20讲多边形的面积第21讲用等量代换求面积第22 用割补法求面积第23讲列方程解应用题第24讲行程问题(一)第25讲行程问题(二)第26讲行程问题(三)第27讲逻辑问题(一)第28讲逻辑问题(二)第29讲抽屉原理(一)第30讲抽屉原理(二)第1讲数字谜(一)数字谜的内容在三年级和四年级都讲过,同学们已经掌握了不少方法。
例如用猜想、拼凑、排除、枚举等方法解题。
数字谜涉及的知识多,思考性强,所以很能锻炼我们的思维。
这两讲除了复习巩固学过的知识外,还要讲述数字谜的代数解法及小例1 把+,-,×,÷四个运算符号,分别填入下面等式的○内,使等式成立(每个运算符号只准使用一次):(5○13○7)○(17○9)=12。
分析与解:因为运算结果是整数,在四则运算中只有除法运算可能出现分数,所以应首先确定“÷”的位置。
当“÷”在第一个○内时,因为除数是13,要想得到整数,只有第二个括号内是13的倍数,此时只有下面一种填法,不合题意。
(5÷13-7)×(17+9)。
当“÷”在第二或第四个○内时,运算结果不可能是整数。
当“÷”在第三个○内时,可得下面的填法:(5+13×7)÷(17-9)=12。
例2 将1~9这九个数字分别填入下式中的□中,使等式成立:□□□×□□=□□×□□=5568。
第八讲数阵图与数字谜教学目标1. 熟悉数阵图与数字谜的题目特点;2. 掌握数阵图与数字谜的解题思路。
精讲讲练数阵图数阵图是把一些数按照一定规则填在某一特定图形的规定位置上而来的图形,有时简称数阵。
【例1】 (2007年“希望杯”第二试)在右图所示○内填入不同的数,使得三条边上的三个数的和都是12,若A 、B 、C 的和为18,则三个顶点的三个数的和是__________。
【分析】 由于每条边上的三个数的和都是12,所以把这三条边上的三个数的和都加起来,总和应为12336⨯=,在其中,A 、B 、C 各算了一次,三个顶点的三个数各算了两次,所以三个顶点的三个数的和为(3618)29-÷=。
【例2】 (2007年天津“陈省身杯”国际青少年数学邀请赛)将112:这十二个自然数分别填入右图的12个圆圈内,使得每条直线上的四个数之和都相等,这个相等的和为__________。
【分析】 由于每条直线上的四个数之和都相等,设这个相等的和为S ,把所有6条直线上的四个数之和相加,得到总和为6S ;另一方面,在这样相加中,由于每个数都恰好在两条直线上,所以每个数都被计算了两遍。
所以,6(12312)2S =++++⨯L ,得到26S =,即所求的相等的和为26。
【例3】 (2007年“走进美妙的数学花园”决赛)如右图所示,A ,B ,C ,D ,E ,F ,G ,H ,I ,J 表示110:这10个各不相同的数字。
表中的数为所在行与列的对应字母的和,例如“14G C +=”。
请将表中其它的数全部填好。
C BA【分析】 由于5A F +=,14B F +=,所以1459B A -=-=,所以A 和B 只能是0和9。
因此可以推出:0A =,9B =,6C =,3D =,2E =,5F =,8G =,1H =,4I =,7J =。
可得右下图。
【例4】 (2007年“走进美妙的数学花园”初赛)从1、2、3…20这20个数中选出9个不同的数放入33⨯的方格表中,使得每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等。
小学五年级奥数全册讲义第1讲数字迷(一)第2讲数字谜(二)第3讲定义新运算(一)第4讲定义新运算(二)第5讲数的整除性(一)第6讲数的整除性(二)第7讲奇偶性(一)第8讲奇偶性(二)第9讲奇偶性(三)第10讲质数与合数第11讲分解质因数第12讲最大公约数与最小公倍数(一)第13讲最大公约数与最小公倍数(二)第14讲余数问题第15讲孙子问题与逐步约束法第16讲巧算24第17讲位置原则第18讲最大最小第19讲图形的分割与拼接第20讲多边形的面积第21讲用等量代换求面积第22 用割补法求面积第23讲列方程解应用题第24讲行程问题(一)第25讲行程问题(二)第26讲行程问题(三)第27讲逻辑问题(一)第28讲逻辑问题(二)第29讲抽屉原理(一)第30讲抽屉原理(二)第1讲数字谜(一)数字谜的内容在三年级和四年级都讲过,同学们已经掌握了不少方法。
例如用猜想、拼凑、排除、枚举等方法解题。
数字谜涉及的知识多,思考性强,所以很能锻炼我们的思维。
这两讲除了复习巩固学过的知识外,还要讲述数字谜的代数解法及小数的除法竖式问题。
例1 把+,-,×,÷四个运算符号,分别填入下面等式的○内,使等式成立(每个运算符号只准使用一次):(5○13○7)○(17○9)=12。
分析与解:因为运算结果是整数,在四则运算中只有除法运算可能出现分数,所以应首先确定“÷”的位置。
当“÷”在第一个○内时,因为除数是13,要想得到整数,只有第二个括号内是13的倍数,此时只有下面一种填法,不合题意。
(5÷13-7)×(17+9)。
当“÷”在第二或第四个○内时,运算结果不可能是整数。
当“÷”在第三个○内时,可得下面的填法:(5+13×7)÷(17-9)=12。
例2 将1~9这九个数字分别填入下式中的□中,使等式成立:□□□×□□=□□×□□=5568。
第8讲生活中的数学知识与方法数学与我们的生活息息相关。
生活中到处有数学,例如,人们经常要外出学习,工作或活动、买东西,就要走路、乘车、坐船。
在这些过程中,都会遇到许多数学问题。
用数学知识来解决这些问题,这就是数学实际问题的应用。
学会解决生活中乘车、坐船、走路、买东西等常见的数学问题,可以提高我们动手、动脑的能力和巧妙解决问题的能力。
初级挑战1塑料杯每个8元,买九个送一个,240元最多可以买多少个塑料杯?思维点拨:240元本来可以买()个,现在“买九个送一个”,那么可以送()个。
答案:240÷8=30(个),30÷9=3(个)……3,30+3=33(个)。
能力探索1一本《爱的教育》12元。
新华书店搞活动,买3本送1本,120元最多可以买几本?答案:120÷12=10(本),10÷3=3(本)……1,10+3=13(本)。
初级挑战2知识书店开展促销活动,每本书25元,买5本赠1本,如果买40本书,共花多少钱?思维点拨:买5本赠1本,说明买5本的价钱(25×5=125元)实际得到6本,以6本为一组,算出40本书里面有多少组,就需要多少个125元,余下的本数按照25元一本来买。
答案:40÷(5+1)=6(组)……4(本)6×(25×5)+4×25=850(元)能力探索21、学校有150人喝水,每人喝一瓶水,每瓶2元,现买5赠1,最少要花多少钱?答案:150÷(5+1)=25(组),25×(5×2)=250(元)2、花都小学四年级的8位老师带领170名同学去野外秋游,每人都要带一瓶矿泉水,超市里的矿泉水每瓶2元,并且买4送1。
如果集体去买的话,只要付出多少钱就可以了?答案:170+8=178(人),178÷(4+1)=35(组)……3(人)35×(4×2)+3×2=286(元)中级挑战1自来水公司规定:每户每月用水未超过15吨时,每吨收水费1.2元,超过15吨时,超过的部分每吨收水费2元。
第八讲完全平方数模块一、认识完全平方数和完全平方数的尾数性质1:完全平方数的末位数字只可能是0、1、4、5、6、9;性质2:如果一个自然数介于两个连续的完全平方数之间,则它不是完全平方数;例1.(1)写出12、22、32、……、202的得数,观察这些得数的个位,并总结一下完全平方数的个位有什(2)根据刚才发现的规律,判断20737是平方数吗?为什么?(3)进一步判断1000是平方数吗?1004000呢?解:(1)如果完全平方数末位是0,那么它从个位开始,连续的0的个数一定是偶数个。
例2.(1)10001到11000之间存在哪些数的平方?写出这些数;(2)非零自然数的平方按大小排列成14916253649……,则第92个位置的数字是。
解:(1)1002=10000,1042=10816,1052=11025,所以10001到11000之间存在101、102、103、104的平方。
(2)1、4、9、16、25、36、49、64、81共有15个数字,100、121、……、直到312=961,一共有22×3=66个数字,前面共有66+15=81个数字,从322=1024开始,每个平方数有4个数字,32、33、34、35,它们的平方都有4个数字,81+11=92,所以第92个位置上是342=1156的第三个数字5.模块二、偶指奇因性质3:自然数N为完全平方数⇔自然数N因数的个数为奇数;性质4:自然数N为完全平方数⇔自然数N的质因数分解中每个质因数出现的次数都是偶次。
特别地,因数个数为3的自然数是质数的平方。
例3.240乘一个非零自然数a,或者除以一个非零自然数b,结果都是一个完全平方数,那么a的最小值是;b的最小值是。
解:240=24×3×5,乘a是一个完全平方数,a的最小值是3×5=15,同样240÷15也是一个完全平方数,b的最小值是15.例4.(1)从1到100这100个自然数中,有奇数个因数的自然数有;(2)从1到100这100个自然数中,有且仅有3个因数的自然数有;解:(1)1到100有奇数个因数的有1、4、9、16、25、36、49、64、81、100,共10个;(2)1到100这100个自然数中,有且仅有3个因数的自然数有4、9、25、49,共4个。
1.掌握立体图形的体积计算常用公式.2.掌握求不规则立体图形体积的常用方法.本讲立体图形的体积计算,与第七讲的立体图形的表面积,是姐妹篇.对于小学几何而言,立体图形的体积计算,既可以很好地考查学生的空间想象能力,又可以具体考查学生在公式应用中处理相关数据的能力,所以,很多重要考试(比如仁华的入学考试,几乎每年必考)都很重视对立体图形的考查.其中,尤其要以“不规则立体图形的体积”为考查重点.立体图形的体积计算常用公式:立体图形示例体积公式相关要素长方体V abh=V Sh=三要素:a、b、h二要素:S、h正方体3V a=V Sh=一要素:a二要素:S、h 第9讲立体图形的体积圆柱体V=Sh二要素:S (或r 、d 、C ) 和h圆锥体V=13Sh 二要素:S 、h不规则形体的体积常用方法:一、 化虚为实法 二、 切片转化法 三、 先补后去法 四、 实际操作法 五、 画图建模法【例 1】 (第五届《小数报》数学竞赛决赛)一个长方体的宽和高相等,并且都等于长的一半(如图).将这个长方体切成12个小长方体,这些小长方体的表面之和为600平方分米.求这个大长方体的体积.【分析】 设大长方体的宽(高)为a 分米,则长为2a ,右(左)面积为2a ,其余面的面积为22a ,根据题意, 22222862600a a a ⨯++⨯= 所以225a =,5a =. 大长方体的体积2555250=⨯⨯⨯=(立方分米).[铺垫] (第十五届“迎春杯”决赛)把一根长2.4米的长方体木料锯成5段(如图),表面积比原来增加了96平方厘米.这根木料原来的体积是_____立方厘米.2.4米[分析] 96812÷=(平方厘米),122402880⨯=(立方厘米).所以这根木料原来的体积为2880立方厘米.【例 2】 (第九届“祖冲之杯”数学邀请赛)有一个长方体的盒子,从里面量长40厘米,宽12厘米,高7厘米,在这个盒子里放长5厘米,宽4厘米,高3厘米的长方体木块.最多可放 块.【分析】 下图表明34⨯的长方形可以填满712⨯的长方形.于是534⨯⨯的长方体可以填满40712⨯⨯的长方体,即盒子中最多可放这种长方体40712(534)56⨯⨯÷⨯⨯=(个).规则立体图形体积的计算444433333[巩固](第九届“迎春杯”数学竞赛决赛)把1个棱长是3厘米的正方体分割成若干个小的正方体,这些小正方体的棱长必须是整厘米数.如果这些小正方体的体积不要求都相等,那么最少可分割成个小正方体.[分析]因为小正方体的棱长只可能是2厘米或1厘米.必须分割出棱长是2厘米的小正方体才能使数量减少.显然,棱长是3厘米的正方体只能切割出一个棱长为2厘米的小正方体,剩余部分再切割出33322227819+=(个)⨯⨯-⨯⨯=-=个棱长是1厘米的小正方体,这样总共可以分割成11920小正方体.现有一张长40厘米、宽20厘米的长方形铁皮,请你用它做一只深是5厘米的长方体无盖铁皮盒(焊接处及铁皮厚度不计,容积越大越好),你做出的铁皮盒容积是多少立方厘米?【分析】如图,在4020⨯的长方形铁皮的四角截去边长5厘米的正方形铁皮,然后焊接成长方形无盖铁皮盒.这个铁皮盒的长405530=--=(厘米).宽205510=--=(厘米),高5=(厘米). 体积301051500=⨯⨯=(立方厘米).如图,在4020⨯长方形铁皮的左侧两角上割下 边长5厘米的正方形(二块),紧密焊接到右侧的中间部分,这样做成的无盖铁皮盒的长40535=-=(厘米),宽205510=--=(厘米), 高5=(厘米),体积351051750=⨯⨯=(立方厘米).如图,在4020⨯的长方形铁皮的左右两侧各割 下一条宽为5厘米的长方形铁皮(共二块),分 别焊到上、下的中间部分,这样做成的无盖铁 皮盒的长40555520=----=(厘米), 宽20=(厘米),高5=(厘米),体积202052000=⨯⨯=(立方厘米). 因此,最后一种容积最大.[铺垫] (第三届“华杯赛”复赛)如图从长为13厘米,宽为9厘米的长方形硬纸板的四角去掉边长2厘米的正方形,然后,沿虚线折叠成长方体容器.这个容器的体积是多少立方厘米?[分析] 容器的底面积是(134)(94)45-⨯-=(平方厘米),高为2厘米,所以容器的体积是,45290⨯=(立方厘米).【例 3】 (第七届“华杯赛”决赛)用大小相等的无色透明玻璃小正方体和红色玻璃小正方体拼成一个大正方体1111ABCD A B C D -(如图),大正方体内的对角线1AC ,1BD ,1CA ,1DB 所穿的小正方体都是红色玻璃小正方体,其它部分都是无色透明玻璃小正方体,小红正方体共用了401个,问:无色透明小正方体用了多少个?D 1C 1B 1A 1D CBA【分析】 1AC 、1BD ,1CA ,1DB ,四条对角线都穿过在正中央的那个小正方体.除此而外,每条对角线穿过相同的小正方体,所以每条对角线穿过401111014-+=个小正方体这就表明大正方体的每条边由101个小正方体组成.因此大正方体由3101个小正方体组成,其中无色透明的小正方体有310140110303014011029900-=-=. 即用了1029900个无色透明的小正方体.【例 4】 小明用若干个大小相同的正方体木块堆成一个几何体,这个几何体从正面看如下图左,从上面看如下图右.那么这个几何体至少用了 块木块.【分析】 这道题很多同学认为答案是26块.这是受思维定势的影响,认为右图中每一格都要至少放一块.其实,有些格不放,看起来也是这样的.如右图,带阴影的3块不放时,小正方体块数最少,为23块.[拓展] 右图是由22个小正方体组成的立体图形,其中共有多少个大大小小的正方体?由两个小正方体组成的长方体有多少个?[分析] 正方体只可能有两种:由1个小正方体构成的正方体,有22个;由8个小正方体构成的222⨯⨯的正方体,有4个. 所以共有正方体22426+=(个). 由两个小正方体组成的长方体,根据摆放的方向可分为下图所示的上下位、左右位、前后位三种,其中上下位有13个,左右位有13个,前后位有14个,共有13131440++=(个).【例 5】 有黑白两种颜色的正方体积木,把它摆成右图所示的形状,已知相邻(有公共面)的积木颜色不同,标A 的为黑色,图中共有黑色积木多少块?【分析】 分层来看,如下图(切面平行于纸面)共有黑色积木17块.A不规则立体图形体积的计算[拓展]这个图形,是否能够由112⨯⨯的长方体搭构而成?[分析]每一个112⨯⨯的长方体无论怎么放,都包含了一个黑色正方体和一个白色正方体,而黑色积木有17块,白色积木有15块,所以该图形不能够由112⨯⨯的长方体搭构而成.【例 6】一个酒瓶里面深30cm,底面内直径是10cm,瓶里酒深15cm.把酒瓶塞紧后使其瓶口向下倒立这时酒深25cm.酒瓶的容积是多少?(π取3)253015【分析】观察前后,酒瓶中酒的总量没变,即瓶中液体体积不变.当酒瓶倒过来时酒深25cm,因为酒瓶深30cm,这样所剩空间为高5cm的圆柱,再加上原来15cm 高的酒即为酒瓶的容积.酒的体积:101015π375π22⨯⨯=瓶中剩余空间的体积1010 (3025)π125π22-⨯⨯=酒瓶容积:375π125π500π1500(ml)+==[巩固]输液100毫升,每分钟输毫升.如图,请你观察第12分钟时图中的数据,问:整个吊瓶的容积是多少毫升?[分析]100毫升的吊瓶在正放时,液体在100毫升线下方,上方是空的,容积是多少不好算.但倒过来后,变成圆柱体,根据标示的格子就可以算出来.由于每分钟输毫升,12分钟已输液2.51230⨯=(毫升),因此开始输液时液面应与50毫升的格线平齐,上面空的部分是50毫升的容积.所以整个吊瓶的容积是10050150+=(毫升).【例 7】一只装有水的圆柱形玻璃杯,底面积是80平方厘米,高是15厘米,水深10厘米.现将一个底面积是16平方厘米,高为12厘米的长方体铁块竖放在水中后.现在水深多少厘米?【分析】8010(8016)12.5⨯÷-=,因为12.512>,所以此时水已淹没过铁块,8010(8016)1232⨯--⨯=,32800.4÷=,所以现在水深为120.412.4+=厘米[铺垫]一只装有水的圆柱形玻璃杯,底面积是80平方厘米,高是15厘米,水深8厘米.现将一个底面积是16平方厘米,高为12厘米的长方体铁块竖放在水中后.现在水深多少厘米?[分析] 根据等积变化原理:用水的体积除以水的底面积就是水的高度.(法1):808(8016)6406410⨯÷-=÷=(厘米);(法2):设水面上升了x 厘米.根据上升部分的体积=浸入水中铁块的体积列方程为:8016(8)x x =+,解得:2x =,8210+=(厘米). (提问“圆柱高是15厘米”,和“高为12厘米的长方体铁块”这两个条件给的是否多余?)[拓展] 一只装有水的圆柱形玻璃杯,底面积是80平方厘米,高是15厘米,水深13厘米.现将一个底面积是16平方厘米,高为12厘米的长方体铁块竖放在水中后.现在水深多少厘米?【分析】 玻璃杯剩余部分的体积为80(1513)160⨯-=立方厘米,铁块体积为1612192⨯=立方厘米,因为160192<,所以水会溢出玻璃杯,所以现在水深就为玻璃杯的高度15厘米总结铁块放入玻璃杯会出现三种情况①放入铁块后,水深不及铁块高.②放入铁块后,水深比铁块高但未溢出玻璃杯,③水有溢出玻璃杯.小故事 教师可以在此穿插一个关于阿基米德测量黄金头冠的体积的故事.一天国王让工匠做了一顶黄金的头冠,不知道工匠有没有掺假,必须知道黄金头冠的体积是多少,可是又没有办法来测量.(如果知道体积,就可以称一下纯黄金相应体积的重量,再称一下黄金头冠的重量,就能知道是否掺假的结果了)于是,国王就把测量头冠体积的任务交给他的大臣阿基米德.(小朋友们,你们能帮阿基米德解决难题吗?)阿基米德苦思冥想不得其解,就连晚上沐浴时还在思考这个问题. 当他坐进水桶里,看到水在往外满溢时,突然灵感迸发,大叫一声:“我找到方法了……”,就急忙跑出去告诉别人,大家看到了一个还光着身子的阿基米德.他的方法是:把水桶装满水,当把黄金头冠放进水桶,浸没在水中时,所收集的溢出来的水的体积正是头冠的体积.【例 8】 (武汉明心杯数学挑战赛)如图所示,一个555⨯⨯的立方体,在一个方向上开有115⨯⨯的孔,在另一个方向上开有215⨯⨯的孔,在第三个方向上开有315⨯⨯的孔,剩余部分的体积是多少?表面积为多少?【分析】 求体积:开了315⨯⨯的孔,挖去31515⨯⨯=,开了115⨯⨯的孔, 挖去11514⨯⨯-=;开了215⨯⨯的孔, 挖去215(22)6⨯⨯-+=,剩余部分的体积是:555(1546)100⨯⨯-++=.(另解)将整个图形切片,如果切面平行于纸面,那么五个切片分别如图:得到总体积为:22412100⨯+=. 求表面积:表面积可以看成外部和内部两部分.外部的表面积为55612138⨯⨯-=,内部的面积可以分为前 后、左右、上下三个方向,面积分别为()22515121320⨯⨯+⨯-⨯-⨯=、 ()2153513132⨯⨯+⨯-⨯-=、()2151511214⨯⨯+⨯-⨯-=,所以总的表面积为 138203214204+++=.(另解)运用类似于三视图的方法,记录每一方向上的不同位置上的裸露正方形个数: 前后方向:32上下方向:30 左右方向:40总表面积为()⨯++=.2323040204 Array[巩固]一个由125个同样的小正方体组成的大正方体,从这个大正方体中抽出若干个小正方体,把大正方体中相对的两面打通,右图就是抽空的状态.右图中剩下的小正方体有多少个?[分析]解法一:(用“容斥原理”来解)由正面图形抽出的小正方体有5525⨯=个,由侧面图形抽出的小正方体有5525⨯=个,由底面图形抽出的小正方体有4520⨯=个,正面图形和侧面图形重合抽出的小正方体有1221228⨯+⨯+⨯=个,正面图形和底面图形重合抽出的小正方体有⨯+⨯+⨯=个,三个面的⨯+⨯=个,底面图形和侧面图形重合抽出的小正方体有121122713227图形共同重合抽出的小正方体有4个.根据容斥原理,252520877452++---+=,所以共抽出了52个小正方体.1255273-=,所以右图中剩下的小正方体有73个.注意这里的三者共同抽出的小正方体是4个,必须知道是哪4块,这是最让人头疼的事.但你可以先构造空的两个方向上共同部分的模型,再由第三个方向来穿过“花墙”.这里,化虚为实的思想方法很重要.解法二:(用“切片法”来解)可以从上到下切五层,得:(1)从上到下五层,如图:(2)或者,从右到左五片,如图:请注意这里的挖空的技巧是:先认一种方向.比如:从上到下的每一层,首先都应该有第一层的空四块的情况,即——如果挖第二层:第(1)步,把中间这些位置的四块挖走如图:第(2)步,把从右向左的两块成线地挖走.(请注意挖通的效果就是成线挖去),如图:第(3)步,把从前向后的一块(请注意跟第二层有关的只是一块!)挖成线!如图:总结一下“切片法”: 全面打洞(例如本题,五层一样)挖块成线(例如本题,在前一次的基层上,一条线一条线地挖). 这里体现的思想方法是:化整为零,有序思考!【例10】 如图,已知A 、B 、C 分别是相邻的三条棱的中点.沿三个中点连成一个正三角形,把原来的立方体切掉一角.如果原来的立方体棱长为8,求:⑴切掉的小部分的体积是多少?⑵剩下的大部分的体积是多少?【分析】 本题应用相关体积公式.⑴2111244103323V Sh ==⨯⨯⨯=锥⑵3185013V V =-=剩锥⑴教师可以沿三个不相邻的顶点再切一下,求小的图形与大的图形的体积各是多少?小的是:21118885323⨯⨯⨯=;大的是:24263.⑵教师可以提问:去掉一个角上的部分后,它的体积是原立方体体积的几分之几?【例11】 如图,是一个正方体,将正方体的A 、C 、B '、D '四个顶点两两连接就构成一个正四面体,已知正方体的边长为3,求正四面体的体积.D′C′B′A′DC BA【分析】 这个正四面体可以看作由正方体切掉A '、C '、B 、D 四个角后得到的,如图所示:B C AD′D′D′D′C′B′B′B′B′A′DC CBA AA A所以正四面体的体积1133343332718932⎛⎫=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=-= ⎪⎝⎭.【例12】 如图是一个四棱锥的展开图,该展开图由正三角形和正方形构成,其中正方形的面积为8平方厘米,那么该四棱锥的体积为多少?【分析】 知道四棱锥的底面面积,只要知道四棱锥的高就能求得四棱锥的体积.将四棱锥沿对角线和顶点构成的平面剖开,剖面是一个三角形.该三角形的斜边等于正方形的对角线,直角边等于正方形和等边三角形的边长,所以三角形是一个等腰直角三角形,它的高等于对角线的一半,根据对称性,这条高也等于四棱锥的高.本题,我们要想知道四棱锥的高,如果仅仅通过操作法,可能无法准确得知.我们隆重推出“画图建模法”,比如:请注意在一个正方体中如何作等边三角形,这一经验,会让我们“类比联想”到,如何让四个等边三角形围绕一个正方形,得到四棱锥.另外,这个四棱锥的高正好等于原正方体棱长的一半.根据小正方形面积是8推得,大正方形面积是小正方形的2倍, 所以大正方形面积是16,所以大正方体的边长是4. 所以小正方体的棱长为2. 即四棱锥的高度为2.四棱锥的体积为168233⨯÷=立方厘米.1.(第十一届“迎春杯”)有一个长方体,长是宽的2倍,宽是高的3倍;长的12与高的13之和比宽多1厘米.这个长方体的体积是 立方厘米.【分析】 长的12即宽,所以高的13就是1厘米,高是3厘米,宽是339⨯=厘米,长是9218⨯=厘米,体积是3918486⨯⨯=(立方厘米).2. (第六届“华杯赛”决赛口试)某工人用薄木板钉成一个长方体的邮件包装箱,并用尼龙编织条(如图所示)在三个方向上的加固.所用尼龙编织条分别为365厘米,405厘米,485厘米.若每个尼龙加固时接头重叠都是5厘米.问这个长方体包装箱的体积是多少立方米?【分析】 长方体中高+宽1(3655)1802=-=, ⑴高+长1(4055)2002=-=, ⑵长+宽1(4855)2402=-=, ⑶⑵-⑴:长-宽20=, ⑷ ⑷+⑶:长130=,从而宽110=, 代入⑴得高70=. 所以长方体体积为701101301001000⨯⨯=(立方厘米) 1.001=(立方米)3. 有三个大小一样的正方体,将接触的面用胶粘接在一起成图示的形状,表面积比原来减少了16平方厘米.求所成形体的体积.【分析】 三个小正方体拼接成图中的样子,减少了小正方体的4个侧面正方形的面积,表面积减少了16平方厘米,每个正方形侧面为1644÷=平方厘米,每个正方体棱长为2厘米,三个小正方体体积(即所成形体的体积)是33224⨯=立方厘米.4. 一个盖着瓶盖的瓶子里面装着一些水,瓶底面积为10平方厘米,(如下图所示),请你根据图中标明的数据,计算瓶子的容积是______.【分析】 由已知条件知,第二个图上部空白部分的高为752cm -=,从而水与空着的部分的比为4:22:1=,由图1知水的体积为104⨯,所以总的容积为()4022160÷⨯+=立方厘米. 5.有许多相同的立方体,每个立方体的六个面上都写着同一个数字(不同的立方体可以写相同的数字)先将写着2的立方体与写着1的立方体的三个面相邻,再将写着3的立方体写着2的立方体相邻(见左下图).依这样构成右下图所示的立方体,它的六个面上的所有数字之和是多少?高宽长33223323322323111111【分析】 第一层如下图,第二层、第三层依次比上面一层每格都多1(见下图).765434565第三层654323454第二层第一层343212345上面的9个数之和是27,由对称性知,上面、前面、右面的所有数之和都是27.同理,下面的9个数之和是45,下面、左面、后面的所有数之和都是45.所以六个面上所有数之和是(2745)3216+⨯=.6.把一个长方体形状的木料分割成3小块,使这3小块的体积相等.已知这长方体的长为15厘米,宽为12厘米,高为9厘米.分割时要求只能锯两次,如图1就是一种分割线的图.除这种分割的方法外,还可有其他不同的分割方法,请把分割线分别画在图2的各图中.图1图2【分析】 分割方法很多,如图3,给出以下9种分割方法:图3低地的价值加州海岸的一座城市中,所有适合建筑的土地在不断的开发中都已经被开发,并予以利用,城市的地皮不断飙升着。
小学奥数系列第8讲巧用消去法解题巧点晴——方法和技巧有些应用题,给出了两个或两个以上的未知量,要求出这些未知量,应先把题中的条件按对应关系一一排列,分析对应的未知量的变化情况。
通过“代人法”或“加减法”消去一些未知量,使数量关系较复杂的题目变得比较简单。
巧指导——例题精讲A级冲刺名校·基础点晴一、巧妙简单消去学校第一次买了6个水瓶和40个茶杯,共用去268元;第二次又买了同样的6个水瓶和32个茶杯,共用去236元。
问水瓶和茶杯的单价各是多少元?分析与解用数量关系式来比较对应的未知量的情况。
第一次:6个水瓶的价钱+40个茶杯的价钱=268(元)第二次:6个水瓶的价钱+32个茶杯的价钱=236(元)268元与236元的差正好是8个茶杯的价钱。
可以把6个水瓶的价钱消去,先求出茶杯的价钱,再求出水瓶的价钱。
每个茶杯的价钱为:(268-236)÷(40-32)=4(元)每个水瓶的价钱为:(268-4×40)÷6=18(元)答:每个水瓶18元,每个茶杯4元。
做一做1 二年级同学买4个水壶和8只水桶,共用去64元;五年级同学买同样的4个水壶和12只桶,共用去88元。
问每个水壶卖多少元?每只水桶卖多少元?【例2】6篓苹果和10蒌梨一共有172只,12篓苹果和8篓梨一共有224只。
问每篓苹果和每蒌梨各有多少只?分析与解散先列出题中的数量关系式,设法消去其中的一个未知量,然后再解答。
6篓苹果的个数+10篓梨的个数=172(只)12篓苹果的个数+8篓梨的个数=224(只)把第一个关系式的每一项都乘以2,就可以得到:12篓苹果+20篓梨=344(只),再和第二个关系式比较,就可以得到12篓梨共120只,从而算出1篓梨的个数和1篓苹果的个数。
12篓苹果和2篓梨一共有:172×2=344(只)1篓梨有:(344-224)÷(20-8)=10(只)1篓苹果有:(172-10×10)÷6=12(只)答:每篓苹果有12只,每篓梨有10只。
2016年春季五年级奥数第(八、九)讲长方体和正方体(二)专题简析:在数学竞赛中,有许多有关长方体、正方体的问题。
解答稍复杂的立体图形问题要注意几点:1,必须以基本概念和方法为基础,同时把构成几何图形的诸多条件沟通起来;2,依赖已经积累的空间观念,观察经过割、补后物体的表面积或体积所发生的变化;3,求一些不规则的物体体积时,可以通过变形的方法来解决。
例题1 一个零件形状大小如下图:算一算,它的体积是多少立方厘米?表面积是多少平方厘米?(单位:厘米)分析:(1)可以把零件沿虚线分成两部分来求它的体积,左边的长方体体积是10×4×2=80(立方厘米),右边的长方体的体积是10×(6-2)×2=80(立方厘米),整个零件的体积是80×2=160(立方厘米);(2)求这个零件的表面积,看起来比较复杂,其实,朝上的两个面的面积和正好与朝下的一个面的面积相等;朝右的两个面的面积和正好与朝左的一个面的面积相等。
因此,此零件的表面积就是(10×6+10×4+2×2)×2=232(平方厘米)。
想一想:你还能用别的方法来计算它的体积吗?练习一1,一个长5厘米,宽1厘米,高3厘米的长方体,被切去一块后(如图),剩下部分的表面积和体积各是多少?2,把一根长2米的长方体木料锯成1米长的两段,表面积增加了2平方分米,求这根木料原来的体积。
3,有一个长8厘米,宽1厘米,高3厘米的长方体木块,在它的左右两角各切掉一个正方体(如图),求切掉正方体后的表面积和体积各是多少?例题2有一个长方体形状的零件,中间挖去一个正方体的孔,你能算出它的体积和表面积吗?(单位:厘米)分析:(1)先求出长方体的体积,8×5×6=240(立方厘米),由于挖去了一个孔,所以体积减少了2×2×2=8(立方厘米),这个零件的体积是240-8=232(立方厘米);(2)长方体完整的表面积是(8×5+8×6+6×5)×2=236(平方厘米),但由于挖去了一个孔,它的表面积减少了一个(2×2)平方厘米的面,同时又增加了凹进去的5个(2×2)平方厘米的面,因此,这个零件的表面积是236+2×2×4=252(平方厘米)。
练习二1,有一个形状如下图的零件,求它的体积和表面积。
(单位:厘米)。
2,有一个棱长是4厘米的正方体,从它的一个顶点处挖去一个棱长是1厘米的正方体后,剩下物体的体积和表面积各是多少?3,如果把上题中挖下的小正方体粘在另一个面上(如图),那么得到的物体的体积和表面积各是多少?例题3 一个正方体和一个长方体拼成了一个新的长方体,拼成的长方体的表面积比原来的长方体的表面积增加了50平方厘米。
原正方体的表面积是多少平方厘米?分析一个正方体和一个长方体拼成新的长方体,其表面积比原来的长方体增加了4块正方形的面积,每块正方形的面积是50÷4=12.5(平方厘米)。
正方体有6个这样的面,所以,原来正方体的表面积是12.5×6=75(平方厘米)。
练习三1,把两个完全一样的长方体木块粘成一个大长方体,这个大长方体的表面积比原来两个长方体的表面积的和减少了46平方厘米,而长是原来长方体的2倍。
如果拼成的长方体的长是24厘米,那么它的体积是多少立方厘米?2,一根长80厘米,宽和高都是12厘米的长方体钢材,从钢材的一端锯下一个最大的正方体后,它的表面积减少了多少平方厘米?3,把4块棱长都是2分米的正方体粘成一个长方体,它们的表面积最多会减少多少平方分米?例题4 把11块相同的长方体砖拼成一个大长方体。
已知每块砖的体积是288立方厘米,求大长方体的表面积。
分析要求大长方体的表面积,必须知道它的长、宽和高。
我们用a、b、h分别表示小长方体的长、宽、高,显然,a=4h,即h=1/4a,2a=3b即b=2/3a,砖的体积是a*2/3a*1/4a=1/6a3。
由1/6a3=288可知,a=12,b=2/3*12=8,h=1/4*12=3。
大长方体的长是12×2=24厘米,宽12厘米,高是8+3=11厘米,表面积就不难求了。
练习四1,一块小正方体的表面积是6平方厘米,那么,由1000个这样的小正方体所组成的大正方体的表面积是多少平方厘米?2,一个长方体的体积是385立方厘米,且长、宽、高都是质数,求这个长方体的表面积。
3,有24个正方体,每个正方体的体积都是1立方厘米,用这些正方体可以拼成几种不同的长方体?用图画出来。
例题5 一个长方体,前面和上面的面积之和是209平方厘米,这个长方体的长、宽、高以厘为为单位的数都是质数。
这个长方体的体积和表面积各是多少?分析长方体的前面和上面的面积是长×宽+长×高=长×(宽+高),由于此长方体的长、宽、高用厘米为单位的数都是质数,所以有209=11×19=11×(17+2),即长、宽、高分别为11、17、2厘米。
知道了长、宽、高求体积和表面积就容易了。
练习五1,有一个长方体,它的前面和上面的面积和是88平方厘米,且长、宽、高都是质数,那么这个长方体的体积是多少?2,一个长方体的长、宽、高是三个连续偶数,体积是96立方厘米,求它的表面积。
3,一个长方体和一个正方体的棱长之长相等,已知长方体长、宽、高分别是6分米、4分米、25分米,求正方体体积。
长方体和正方体(三)专题简析在长方体、正方体问题中,我们还会常常遇到这样一些情况:把一个物体变形为另一种形状的物体;把两个物体熔化后铸成一个物体;把一个物体浸入水中,物体在水中会占领一部分的体积。
解答上述问题,必须掌握这样几点:1,将一个物体变形为另一种形状的物体(不计损耗),体积不变;2,两个物体熔化成一个物体后,新物体的体积是原来物体体积的和;3,物体浸入水中,排开的水的体积等于物体的体积。
在水面高多少厘米?分析由于后来两个水箱里的水面的高度一样,我们可以这样思考:把两个水箱并靠在一起,水的体积就是(甲水箱的底面积+乙水箱的底面)×水面的高度。
这样,我们只要先求出原来甲水箱中的体积:40×32×20=25600(立方厘米),再除以两只水箱的底面积和:40×32+30×24=2000(平方厘米),就能得到后来水面的高度。
练习一1,有两个水池,甲水池长8分米、宽6分米、水深3分米,乙水池空着,它长6分米、宽和高都是4分米。
现在要从甲水池中抽一部分水到乙水池,使两个水池中水面同样高。
问水面高多少?2,有一个长方体水箱,从面量长40厘米、宽30厘米、深35厘米,箱中水面高10厘米。
放进一个棱长20厘米的正方体铁块后,铁块顶面仍高于水面。
这时水面高多少厘米?3,一段钢材长15分米,横截面面积是1.2平方分米。
如果把它煅烧成一横截面面积是0.1平方分米的钢筋,求这根据钢筋的长。
例2 将表面积分别为54平方厘米、96平方厘米和150平方厘米的三个铁质正方体熔成一个大正方体(不计损耗),求这个大正方体的体积。
分析因为正方体的六个面都相等,而54=6×9=6×(3×3),所以这个正方体的棱是3厘米。
用同样的方法求出另两个正方体的棱长:96=6×(4×4),棱长是4厘米;150=6×(5×5),棱长是5厘米。
知道了棱长就可以分别算出它们的体积,这个大正方体的体积就等于它们的体积和。
练习二1,有三个正方体铁块,它们的表面积分别是24平方厘米、54平方厘米和294平方厘米。
现将三块铁熔成一个大正方体,求这个大正方体的体积。
2,将表面积分别为216平方厘米和384平方厘米的两个正方体铁块熔成一个长方体,已知这个长方体的长是13厘米,宽7厘米,求它的高。
3,把8块边长是1分米的正方体铁块熔成一个大正方体,这个大正方体的表面积是多少平方分米?例题3 有一个长方体容器,从里面量长5分米、宽4分米、高6分米,里面注有水,水深3分米。
如果把一块边长2分米的正方体铁块浸入水中,水面上升多少分米?分析铁块的体积是2×2×2=8(立方分米),把它浸入水中后,它就占了8立方分米的空间,因此,水上升的体积也就是8立方分米,用这个体积除以底面积(5×4)就能得到水上升的高度了。
练习三1,有一个小金鱼缸,长4分米、宽3分米、水深2分米。
把一块假山石浸入水中后,水面上升0.8分米。
这块假山石的体积是多少立方分米?2,有一个正方体容器,边长是24厘米,里面注满了水。
有一根长50厘米,横截面是12平方厘米的长方形的铁棒,现将铁棒垂直插入水中。
问:会溶出多少立方厘米的水?3,有一块边长是5厘米的正方体铁块,浸没在一个长方体容器里的水中。
取出铁后,水面下降了0.5厘米。
这个长方体容器的底面积是多少平方厘米?例题4 有一个长方体容器(如下图),长30厘米、宽20厘米、高10厘米,里面的水深6厘米。
如果把这个容器盖紧,再朝左竖起来,里面的水深应该是多少厘米?分析首先求出水的体积:30×20×6=3600(立方厘米)。
当容器竖起来以后,水流动了,但体积没有变,这时水的形状是一个底面积是20×10=200平方厘米的长方体。
只要用体积除以底面积就知道现在水的深度了。
练习四1,有两个长方体水缸,甲缸长3分米,宽和高都是2分米;乙缸长4分米、宽2分米,里面的水深1.5分米。
现把乙缸中的水倒进甲缸,水在甲缸里深几分米?2,有一块边长2分米的正方体铁块,现把它煅造成一根长方体,这长方体的截面是一个长4厘米、宽2厘米的长方形,求它的长。
3,像例题中所说,如果让长30厘米、宽10厘米的面朝下,这时的水深又是多少厘米?例题5 长方体不同的三个面的面积分别为10平方厘米、15平方厘米和6平方厘米。
这个长方体的体积是多少立方厘米?分析长方体不同的三个面的面积分别是长×宽、长×高、宽×高得来的。
因此,15×10×6=(长×宽×高)×(长×宽×高),而15×10×6=900=30×30。
所以,这个长方体的体积是30立方厘米。
练习五1,一个长方体,不同的三个面的面积分别是25平方厘米、18平方厘米和8平方厘米,这个长方体的体积是多少立方厘米?2,一个长方体,不同的三个面的面积分别是35平方厘米、21平方厘米和15平方厘米,且长、宽、高都是质数,这个长方体的体积是多少立方厘米?3,一个长方体的体积是48立方厘米,并且长、宽、高是三个连续的偶数。