华罗庚六年级下册奥数第四讲
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2019年新版小学六年级奥数经典讲义30课目录第一讲比较分数的大小............................................ - 2 - 第二讲巧求分数.................................................. - 4 - 第三讲分数运算的技巧............................................ - 8 - 第四讲循环小数与分数........................................... - 14 - 第五讲工程问题(一)........................................... - 17 - 第六讲工程问题(二)........................................... - 20 - 第七讲巧用单位“1”............................................ - 25 - 第八讲比和比例................................................. - 28 - 第九讲百分数................................................... - 33 - 第十讲商业中的数学............................................. - 36 - 第11讲圆与扇形................................................. - 39 - 第12讲圆柱与圆锥............................................... - 45 - 第13讲立体图形(一)........................................... - 48 - 第14讲立体图形(二)........................................... - 52 - 第15讲棋盘的覆盖............................................... - 57 - 第16讲找规律................................................... - 61 - 第17讲操作问题................................................. - 64 - 第18讲取整计算................................................. - 68 - 第19讲近似值与估算............................................. - 72 - 第20讲数值代入法............................................... - 76 - 第21讲枚举法................................................... - 79 - 第22讲列表法................................................... - 84 - 第23讲图解法................................................... - 88 - 第24讲时钟问题................................................. - 93 - 第25讲时间问题................................................. - 97 - 第26讲牛吃草问题.............................................. - 101 - 第27讲运筹学初步(一)........................................ - 105 - 第28讲运筹学初步(二)........................................ - 112 - 第29讲运筹学初步(三)........................................ - 119 - 第30讲趣题巧解................................................ - 124 -第一讲比较分数的大小同学们从一开始接触数学,就有比较数的大小问题。
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第13讲植树问题内容概述几何图形的设计与构造,本讲讲解一些有关的植树问题.典型问题1.今有10盆花要在平地上摆成5行,每行都通过4盆花.请你给出一种设计方案,画图时用点表示花,用直线表示行.【分析与解】如下图所示:2.今有9盆花要在平地上摆成10行,每行都通过3盆花.请你给出一种设计方案,画图时用点表示花,用直线表示行.【分析与解】如下图所示:3.今有10盆花要在平地上摆成10行,每行都通过3盆花.请你给出一种设计方案,画图时用点表示花,用直线表示行·【分析与解】如下图所示:4.今有20盆花要在平地上摆成18行,每行都通过4盆花.请你给出一种设计方案,画图时用点表示花,用直线表示行.【分析与解】如下图所示:5.今有20盆花要在平地上摆成20行,每行都通过4盆花.请你给出一种设计方案,画图时用点表示花,用直线表示行.【分析与解】如下图所示:第14讲数字谜综合内容概述各种具有相当难度、求解需要综合应用多方面知识的竖式、横式、数字及数阵图等类型的数字谜问题.典型问题1.ABCD表示一个四位数,EFG表示一个三位数,A,B,C,D,E,F,G代表1至9中的不同的数字.已知ABCD+EFG=1993,问:乘积ABCD×EFG的最大值与最小值相差多少?【分析与解】因为两个数的和一定时,两个数越紧接,乘积越大;两个数的差越大,乘积越小.A显然只能为1,则BCD+EFG=993,当ABCD与EFG的积最大时,ABCD、EFG最接近,则BCD尽可能小,EFG尽可能大,有BCD最小为234,对应EFG为759,所以有1234×759是满足条件的最大乘积;当ABCD与EFG的积最小时,ABCD、EFG差最大,则BCD尽可能大,EFG尽可能小,有EFG最小为234,对应BCD为759,所以有1759×234是满足条件的最小乘积;它们的差为1234×759-1759×234=(1000+234)×759一(1000+759)×234=1000×(759—234)=525000.2。
第一周定义新运算【名言警语】天才因为累积,聪慧在于勤劳。
——华罗庚【知识点精讲】一、什么是定义新运算?定义新运算指用一个符号和已知运算表达式表示一种新的运算。
二、怎么解答定义新运算?解答这种题重点是要正确地理解新定义的算式含义,而后严格依据新定义的计算程式,将数值代入,转变为惯例的四则运算算式进行计算。
定义新运算是一种特别设计的运算形式,它使用的是一些特别的运算符号,如* 、△、▽、⊙、等,这是与四则运算中“+、-、×、÷”不一样。
新定义运算式中有括号的,要先算括号里面的。
但它在没有转变前,是不合适于各样运算定律的。
例 1、假定a* b=(a+b)+(a-b),求 13*5 和 13* ( 5*4 )。
【贯通融会】1、设a*b=(a+b)×(a-b),求 27*9 。
2、设a*b=a2+2b, 求 10*6 和 5*(2*8)。
3、设a* b=3a-b×1,求( 25*12 ) * ( 10*5 )。
2例 2、设p、q是两个数,规定:p△q=4×q-(p+q)÷2。
求3△(4△6)【贯通融会】1、设p、q是两个数,规定:p △q=4 ×q-(p +q) ÷2。
求 5 △( 6△4)。
2、设p、q是两个数,规定:p △q=p 2+(p -q) ×2。
求 30△( 5△3)。
3、设M、N是两个数,规定:M *N M N,求10 *20-1。
N M4例 3、假如 1 * 5 1 11 1111111,222222,11111 2 * 422223 * 3333333,4* 2444,那么7* 4;210*2。
【一反三】1、假如 1 * 51111111111, 2 *4222 2222222,111113 * 3333333 ,⋯那么4 * 4。
2、定a*b a aa aaa aa a ,那么 8 * 5。
(b-1 )个 a3、假如2* 111,4* 31,那么(6 * 3)( 2 *6), 3 *2444。
发车间隔、接送和扶梯问题知识框架一、发车间隔间隔发车问题,只靠空间理想象解稍显困难,证明过程对快速解题没有帮助,但是一旦掌握了3个基本方法,一般问题都可以迎刃而解。
在班车里——即柳卡问题不用基本公式解决,快速的解法是直接画时间——距离图,再画上密密麻麻的交叉线,按要求数交点个数即可完成。
如果不画图,单凭想象似乎对于像我这样的一般人儿来说不容易。
在班车外——联立3个基本公式好使(1)汽车间距=(汽车速度+行人速度)×相遇事件时间间隔(2)汽车间距=(汽车速度-行人速度)×追及事件时间间隔(3)汽车间距=汽车速度×汽车发车时间间隔综上总结发车问题可以总结为如下技巧(1)、一般间隔发车问题。
用3个公式迅速作答;(2)、求到达目的地后相遇和追及的公共汽车的辆数。
标准方法是:画图——尽可能多的列3个好使公式——结合s全程=v×t-结合植树问题数数。
(3)当出现多次相遇和追及问题——柳卡二、接送问题校车问题——行走过程描述队伍多,校车少,校车来回接送,队伍不断步行和坐车,最终同时到达目的地,即到达目的地的最短时间,不要求证明。
常见接送问题类型根据校车速度(来回不同)、班级速度(不同班不同速)、班数是否变化分类为四种常见题型:(1)车速不变-班速不变-班数2个(最常见)(2)车速不变-班速不变-班数多个(3)车速不变-班速变-班数2个(4)车速变-班速不变-班数2个标准解法:画图+列3个式子1、总时间=一个队伍坐车的时间+这个队伍步行的时间;2、班车走的总路程;3、一个队伍步行的时间=班车同时出发后回来接它的时间。
三、扶梯问题1、当人顺着扶梯的运动方向走台阶时,相当与流水行船中的“顺水行驶”,这里的水速就是扶梯自身的台阶运行速度。
有:人的速度+扶梯速度=人在扶梯上的实际速度扶梯静止可见台阶总数=时间×人速+时间×扶梯速=人走的台阶数+扶梯自动运行的台阶数2、当人沿着扶梯逆行时,有:人的速度-扶梯速度=人在扶梯上的实际速度扶梯静止可见台阶总数=时间×人速-时间×扶梯速=人走的台阶数-扶梯自动运行的台阶数。
【益智教育】小学三、四、五年级奥数辅导讲座(华罗庚版)【益智教育】
小学三、四、五年级奥数辅导讲座
(华罗庚版)
三年级上第一讲:加法和乘法
三年级上第二讲:找规律 1
三年级上第三讲:找规律 2
三年级上第四讲:填算式—数字谜 1
三年级上第五讲:巧算 1
三年级上第六讲:巧添运算符号
三年级上第七讲:幻方和数阵图 1
三年级上第八讲:数图形—计数问题 1
三年级上第九讲:和倍问题
三年级上第十讲:差倍问题
三年级上第十一讲:和差问题
三年级上第十二讲:巧求图形的周长—图形计算1四年级上第一讲:加法原理和乘法原理—计数问题 2四年级上第二讲:等差数列—数列 1
四年级上第三讲:最大与最小
四年级上第四讲:包含与排除 1
四年级上第五讲:尾数的规律
四年级上第六讲:数字谜 3
四年级上第七讲:利用对应差求未知数
四年级上第八讲:盈亏问题
四年级上第九讲:鸡兔同笼问题
四年级上第十讲:行程问题 1
四年级上第十一讲:新定义的运算
四年级上第十二讲:长、正方形的面积—图形计算 2五年级上第一讲:数列规律的应用—找规律 4
五年级上第二讲:等差数列求和的应用—数列 2
五年级上第三讲:包含与排除 3
五年级上第四讲:小数的巧算—巧算4
五年级上第五讲:行程问题 4
五年级上第六讲:牛吃草的问题
五年级上第七讲:行程问题 3
五年级上第八讲:平面图形的面积 2
五年级上第九讲:图形的计算 3
五年级上第十讲:数的进位制 2
五年级上第十一讲:简单抽屉原理 1
五年级上第十二讲:简单的统筹规划问题。
第1讲 计算综合(一)繁分数的运算,涉及分数与小数的定义新运算问题,综合性较强的计算问题. 1.繁分数的运算必须注意多级分数的处理,如下所示:甚至可以简单地说:“先算短分数线的,后算长分数线的”.找到最长的分数线,将其上视为分子,其下视为分母.2.一般情况下进行分数的乘、除运算使用真分数或假分数,而不使用带分数.所以需将带分数化为假分数.3.某些时候将分数线视为除号,可使繁分数的运算更加直观. 4.对于定义新运算,我们只需按题中的定义进行运算即可.5.本讲要求大家对分数运算有很好的掌握,可参阅《思维导引详解》五年级 [第1讲 循环小数与分数].1.计算:711471826213581333416⨯+⨯-÷ 【分析与解】原式=7123723174612241488128131233+⨯=⨯=-2.计算:【分析与解】 注意,作为被除数的这个繁分数的分子、分母均含有5199.于是,我们想到改变运算顺序,如果分子与分母在5199后的两个数字的运算结果一致,那么作为被除数的这个繁分数的值为1;如果不一致,也不会增加我们的计算量.所以我们决定改变作为被除数的繁分数的运算顺序. 而作为除数的繁分数,我们注意两个加数的分母相似,于是统一通分为1995×0.5. 具体过程如下:原式=5919(3 5.22)19930.41.6910()52719950.5199519(6 5.22)950+-⨯÷+⨯-+=5191.3219930.440.40.59()519950.419950.5191.329-⨯⨯⨯÷+⨯⨯-=199320.41()19950.5+÷⨯=0.410.5÷=1143.计算:1111111987-+-【分析与解】原式=11198711986-+=198613973-=198739734.计算:已知=181111+12+1x+4=,则x 等于多少? 【分析与解】方法一:1118x 68114x 112x 7111+11148x 62+214x 1x+4+====+++++++交叉相乘有88x+66=96x+56,x=1.25. 方法二:有11131118821x 4+==+++,所以18222133x 4+==++;所以13x 42+=,那么x =1.25.5.求944,43,443,...,44...43 个这10个数的和.【分析与解】方法一:944+43+443...44...43++ 个= 1044(441)(4441)...(44...41)+-+-++-个= 104444444...44...49++++-个=1094(999999...999...9)99⨯++++- 个 =1004[(101)(1001)(10001)...(1000...01)]99⨯-+-+-++-- 个 =914111.1009=49382715919⨯- 个.方法二:先计算这10个数的个位数字和为39+4=31⨯;再计算这10个数的十位数字和为4×9=36,加上个位的进位的3,为36339+=; 再计算这10个数的百位数字和为4×8=32,加上十位的进位的3,为32335+=; 再计算这10个数的千位数字和为4×7=28,加上百位的进位的3,为28331+=; 再计算这10个数的万位数字和为4×6=24,加上千位的进位的3,为24327+=; 再计算这10个数的十万位数字和为4×5=20,加上万位的进位的2,为20222+=; 再计算这10个数的百万位数字和为4×4=16,加上十万位的进位的2,为16218+=; 再计算这10个数的千万位数字和为4×3=12,加上百万位的进位的1,为12113+=; 再计算这10个数的亿位数字和为4×2=8,加上千万位的进位的1,为819+=;最后计算这10个数的十亿位数字和为4×1=4,加上亿位上没有进位,即为4. 所以,这10个数的和为4938271591.6.如图1-1,每一线段的端点上两数之和算作线段的长度,那么图中6条线段的长度之和是多少?【分析与解】 因为每个端点均有三条线段通过,所以这6条线段的长度之和为: 1173(0.60.875)1+0.75+1.8+2.625=6.175=63440⨯+++=7.我们规定,符号“○”表示选择两数中较大数的运算,例如:3.5○2.9=2.9○3.5=3.5.符号“△”表示选择两数中较小数的运算,例如:3.5△2.9=2.9△3.5=2.9.请计算:23155(0.625)(0.4)333841235(0.3)( 2.25)3104⨯+【分析与解】原式1550.6255155725384218384122562.253⨯=⨯÷=+8.规定(3)=2×3×4,(4)=3×4×5,(5)=4×5×6,(10)=9×10×11,….如果111(16)(17)(17)-=⨯,那么方框内应填的数是多少? 【分析与解】111(17)()1(16)(17)(17)(16)=-÷=-=161718111516175⨯⨯-=⨯⨯.9.从和式11111124681012+++++中必须去掉哪两个分数,才能使得余下的分数之和等于1? 【分析与解】 因为1116124+=,所以12,14,16,112的和为l ,因此应去掉18与110.10.如图1-2排列在一个圆圈上10个数按顺时针次序可以组成许多个整数部分是一位的循环小数,例如1.892915929.那么在所有这种数中。
本系列共14讲第四讲奇妙的方格表.文档贡献者:与你的缘方格表是人们最熟悉最简单的图形之一,但这个简单的图形却可以说是一个广阔的数学天地,其中包含着许许多多奇妙的数学问题.许多问题看起来非常简单非常有趣,但却要用到许多数学方法,蕴含着许多深刻的道理.这些方法和道理在我们以后的学习中将经常用到。
一、计数问题例1下图中共有多少个矩形?分析如果直接数,很容易遗漏或者重复.为了避免遗漏或重复,可以将图形中的各种矩形按形状大小分类,分别计数后再相加.在分类计数中如果能发现规律,那就更简单了。
解法1:在已知的方格表中,“□”共有5×3=15个,“□□”共有4×3=12个,“□□□”共有3×3=9个,…如此进行下去,把各类矩形的个数相加,可得矩形总数为90个。
解法2:将各类矩形列出表来(如下页图),分析各类矩形个数的算式,很容易发现规律,于是可得矩形总个数为:(1+2+3+4+5)×(3+2+1)=90个。
例2在上页的方格表中,共有几个形(含有3个小方格的拐,也可以是或或)?分析不妨称形为L形。
容易看出,在每个由4个小方格组成的正方形中都含有4个L形.因此为了求L形的个数,只需先求“田”字形的个数。
解:在上页的方格表的第1、2行中含有“田”字形4个,第2、3行中也含4个,共有“田”字形8个,每个“田”字形对应4个L形,因此共有L形4×8=32个。
说明:计数最基本的方法是分类讨论.如果在分类讨论中发现规律,就可以改进算法.例2中的计数方法利用了对应的思想。
当直接计算某一事物的个数有困难时,往往可以先转化成计算另一事物的个数,然后再研究这两种事物之间的对应关系,例如在3×5的方格表中计算形的个数,可以先计算2×3的矩形共有多少个,然后由每个2×3的矩形中都含有4个形,于是就能算出形的总个数,共有10×4=40个。
在例1中计算矩形个数还有一些更高明的方法,这些方法将在中学里学到。
通用版六年级奥数专项精品讲义及常考易错题汇编计数问题-烙饼问题【知识点归纳】1.烙饼问题公式:总时间=饼数×2÷每锅的可烙的数量×烙每面的时间当时间算出来不为整数时,采用进一法取近似数.如饼数为4,每一锅的只数为3时,根据公式,4×2÷3×1约=3分2.深层意义:烙饼问题只是一种数学思考的方法.其实这种合理安排时间的问题,就是“优化问题”,也是被数学家华罗庚称作“运筹安排”的问题.【常考题型】例1:用一只平底锅煎饼,每次只能同时煎两张饼.如果煎一张饼需4分钟(正反面各需2分钟),那么煎5张饼至少需要10分钟.分析:5÷2=2(组)…1(张),那么就要煎6次共需2×6=12(分钟),最后一次只煎1张饼,浪费了时间.第一次先煎2张饼,剩下的3张饼可以这样煎:先煎2张的正面;煎熟后拿出第一张,放入第三张,煎第二张的反面和第三张的正面;煎熟后第二张就熟了,再煎第一张和第三张的反面解:前2张煎2面,用时间4分钟.剩下3张假设为①、②、③:第一次:放①的正面和②的正面,第二次:放①的反面和③的正面,第三次:放②的反面和③的反面,共用2×3=6(分钟).全部时间:4+6═10(分钟);答:煎5只饼至少需要10分钟.故答案为:10点评:解决此类问题的方法是使效率最大化,即锅能放满就尽量放满,不做无用工.一.选择题1.用平底锅烙饼,每次最多烙2张,两面都要烙,烙好每面需要2分钟,烙好7张饼最少需要()分钟.A.9B.14C.16D.182.妈妈烙饼,每次最多能烙2张饼,两面都要烙,每面4分钟.烙5张饼,最快要()分钟就能吃上饼.A.20B.30C.403.妈妈烙鸡蛋饼,每次只能烙2张鸡蛋饼,两面都要烙,每面需2分钟,烙5张饼,最少需要()分钟A.7B.8C.9D.104.小丽帮妈妈烙饼,每次烙3张饼,两面都要烙.每烙一面要4分钟,烙9张饼最少要()分钟.A.24B.9C.12D.185.一口锅每次只能烙2张饼,两面都要烙,每面要2分钟.烙3张饼要()分钟.A.3B.4C.5D.66.用一个平底锅煎鸡蛋,每次最多煎两个鸡蛋,每个鸡蛋要煎两面,每煎一面需2分钟.煎3个鸡蛋至少需要()分钟.A.6B.8C.9D.127.用一只平底锅煎饼,每次只能放2张饼,煎一张饼需要3分钟(正反面各要1.5分钟),煎3张饼至少需要()分钟.A.9B.6C.4.58.用一只平底锅烙饼,每次只能烙两张饼,两面都要烙,每面1分钟,烙3张饼最少需()分钟.A.6B.3C.49.用一只平底锅煎饼,每次只能放4张饼,煎熟一张饼要4分钟(正反面各2分钟),煎6张饼至少需要()分钟.A.6B.12C.2410.小丽帮妈妈烙饼,每次烙2张饼,两面都要烙.每烙一面要3分钟,烙3张饼最少要()分钟.A.6B.9C.12D.18二.填空题11.一个锅里最多烙2张饼,烙一面要2分钟,烙6张饼至少要分钟。
第四讲奇妙的方格表
方格表是人们最熟悉最简单的图形之一,但这个简单的图形却可以说是一个广阔的数学天地,其中包含着许许多多奇妙的数学问题.许多问题看起来非常简单非常有趣,但却要用到许多数学方法,蕴含着许多深刻的道理.这些方法和道理在我们以后的学习中将经常用到.
一、计数问题
例1下图中共有多少个矩形?
分析如果直接数,很容易遗漏或者重复.为了避免遗漏或重复,可以将图形中的各种矩形按形状大小分类,分别计数后再相加.在分类计数中如果能发现规律,那就更简单了.解法1:在已知的方格表中,“□”共有5×3=15个,“□□”共有4×3=12个,“□□□”共有3×3=9个,…如此进行下去,把各类矩形的个数相加,可得矩形总数为90个.
解法2:将各类矩形列出表来(如下页图),分析各类矩形个数的算式,很容易发现规律,于是可得矩形总个数为:(1+2+3+4+5)×(3+2+1)=90个.
格组成的正方形中都含有4个L形.因此为了求L形的个数,只需先求“田”字形的个数.
解:在上页的方格表的第1、2行中含有“田”字形4个,第2、3行中也含4个,共有“田”字形8个,每个“田”字形对应4个L形,因此共有L形4×8=32个.
说明:计数最基本的方法是分类讨论.如果在分类讨论中发现规律,就可以改进算法.例2中的计数方法利用了对应的思想.当直接计算某一事物的个数有困难时,往往可以先转化
成计算另一事物的个数,然后再研究这两个数,可以先计算2×3的矩形共有多少个,
然后由每个2×3的矩形中都10×4=40个.在例1中计算矩形个数还有一些更高明的方法,这些方法将在中学里学到.
8×8的方格表,结果如何?
解:如图,在4×4的方格表中放下3个L形,即不能再放下一个L形了.
如果只放了两个L形,那么可以证明总还能再放下一个L形.因为每个“田”字形内至少盖住两格后才不再能放下L形,而4×4的方格表中共有4个不相重叠的“田”字形,至少应盖住2×4=8格后,才不再能放一个L形,如果只放了两个L形,仅仅盖住6格,所以总还能再放一个L形.
从以上两步,可以看出4×4的方格表中至少放上3个L形后,才能使这一表中不再能放下一个L形.
在6×6的方格表中有9个不相重叠的“田”字形,每个“田”字形至少盖住两格,才不再能放下一个L形,这样至少应盖住18格,也就是至少要放上6个L形.如右图,已放了6
个L形,确实已不能再放下一个L形了,因此6个是最少的数目.
用同样的方法可以得到在8×8的方格表中至少放上11个L形后,就不再能放下一个L 形了.
二、染色方法
染色方法实际上是一种分类方法,不过对有些问题来说,通过染色能使问题比较直观,解决起来更方便.
例4如图是半张象棋盘,一只马能否从A处出发,跳遍半张象棋盘而使每个格点只经过一次?
解:把半张象棋盘的格点(共45个)相间地涂上黑、白两色(黑色用“×”表示,如图共有22个黑点,23个白点.按照马走步的规则,每步走“日”字的对角线,不论马在何处也不论往哪个方向跳,起点和终点的颜色总是不同的.由于A处是黑格点,如果马从A处出发跳遍每个格点且每个格点只经过一次,那么需经过21个黑点,23个白点,黑、白格点数相差2,故这样的走法是不可能的.
例5正方体形的房子共分27个小房间,每相邻两个房间都有门相通(上、下两间也有门相通).每个房间里都有一块奶酪,右下角的房间有一门通向外面.一只耗子从最中间的房间出发,想走遍各个房间,且每个房间只经过一次,最后从右下角出来,这样是可否能?如果可能,该怎么走?
解:将27个小正方体相间染成黑、白两色(如图),共13个房黑间,14个白房间,中间房间是黑色.如果从中间房间出发,每个房间经过一次,共需经过12个黑房间(除中间房间外)、14个白房间.但是与黑房间相邻的都是白房间,与白房间相邻的都是黑房间,路线只能是:黑—白—黑—白…这是不可能实现的.
如果改从任一个(不是右下角的)白房间出发,就能达到目的.请自己设计路线.
三、抽屉原理
例6能否在8×8的方格表的每个方格中写上0、1、2中的一个数,使每行、每列以及两条对角线上各数之和都互不相等?
解:8行、8列及两条对角线共有18个和数,将这18个和数作为“苹果”.8个数(每个数是0、1、2中的一个)的和最小是0,最大是16,共有17种不同的和,将这17个不同的和作为“抽屉”.根据抽屉原理,必有一个“抽屉”中存在2个或2个以上的“苹果”,这就是说,在18个和数中至少有2个相等,不可能都互不相等.
例7在5×5的方格表中,任意挖去一个方格后,是否总能用8个
解法1:如右图,将5×5的方格表挖去一格(阴影)后,剩下的24住a格,需要用一个L形盖住a、d、e或a、b、c三格,由于两边对称,不妨设盖住a、b、c三格,这样,x格就不可能被任何一个L形盖住(否则就重叠了),所以这24格不可能被完全盖住.
解法2:如图,标上“×”的格共有9个,如果挖去的一格不是标上“×”的格,那么剩下的24格不可能被8个L形盖住.这是因为任意两个“×”格不可能被同一个L形盖住,这9个“×”格若都能被盖住,至少需要9个L形,因此不能用8个L形盖住剩下的24格.说明:解法1虽然很简单,但要想到这种解法,需要做多次试验(当挖去的一格在某些位置时,题目的要求是可以成立的).解法2实际上用了抽屉原理,“×”格看作“苹果”,8个L形看成“抽屉”.用抽屉原理的关键是要设计好“抽屉”和“苹果”.
四、分类、试验、递推、寻求规律
例8在4×4的方格表中任意挖去一格,是否总能用5个
分析对于4×4的方格表,由挖去一格的位置不同,可分三种情况讨论.这种分类讨论的方法,对于4×4的方格表来说,由于试验次数较少,还比较容易得到结论.但对于8×8的方格表,需要分10种情况,分别去试验;对于16×16的方格表,则需要分36种情况.对于每种情况,由于表格较大,试验起来也很繁琐.如果运用数学上称为“递推”的方法,问题就简单得多了,不仅能轻易地解决8×8、16×16的方格表的问题,还能解决32×32、64×64、…等方格表中的类似问题.
解法1:对于4×4的方格表,由挖去一格的不同位置,可分三种情况,每种情况都能运用5个L形盖住,因此在4×4的方格表中任意挖去一格,总能用5个L形盖住(如下图).
对于8×8及16×16的方格表,由于分类情况较多,这里从略.
解法2:先考虑2×2的方格表,任意挖去一格,剩下3格总是恰好能用1个L形盖住.对于4×4的方格表,挖去的一格总在某个角上的2×2小方格表内,不妨设在左上角,那么左上角的2×2小方格表中剩下3格能用1个L形盖住.在右上、右下、左下的3个2×2方格表中,先各挖去靠中间的一格(如图),剩下的各能用1个L形盖住,而挖去的3格也恰能用1个L形盖住.
对于8×8的方格表,挖去的一格总在某个角上的4×4方格表内,不妨设在左上角,那么左上角剩下的部分总能用5个L形盖住.在右上、右下、左下的3个4×4方格表中,先各挖去靠中央的一格(如右图),由上述结论,各4×4方格表中剩下部分总能分别用5个L形盖住.而挖去的3格也恰能用1个L形盖住,所以,8×8方格表中任意挖去一格,总能用21个L 形完全盖住.
同样,对于16×16的方格表,任意挖去一格后,总可以用85个L形完全盖住.
例9在一个6×6的方格表中,任选5个方格涂黑,然后再逐步将凡是与两个或两个以上
黑格相邻的方格涂黑,不断按这个法则做下去,证明:无论怎样选择最初的5个方格,都不可能按这样的法则将所有方格全部涂黑.
分析先试验一下,在上图的方格表中选5格涂黑,然后按给定法则涂黑另一些格,直到上图(4),已无法再将其余的方格涂黑.如果改变最初5格的位置,虽然最后涂黑的部分会不同,但都不能将所有方格全部涂黑.为了证明这一结论,如果将最初5格的不同位置一一列举出来,再逐个证明,当然也是可以的(这种方法叫枚举法),不过过于繁琐.因此,应该在试验中寻求规律,不被表面现象迷惑.
证明:考虑涂黑过程中黑色区域的周界总长度.设小方格的边长为1,则开始有5个黑格,黑色区域总长度不大于20.按照题设的涂黑法则,每格在涂黑前后,黑色区域的周界不会变长(此方格至少有两边是原来黑色区域的周界,当此格涂黑后,这两边已不再是边界,而另两边可能成为边界).如果能将所有方格都涂黑,那么黑色边界的总长度应为24,由以上分析,这是不可能的,因此,无论怎样选择最初的5个方格,都不可能按照题设的法则将全部方格涂黑.。