小学奥数基础教程(四年级) - 16 -
同理,第2,6,10,14,?个数都相同,第3,7,11,15,?个数都相同,第4,8,12,16?个数都相同。
也就是说,这串数是按照每四个数为一个周期循环出现的。所以,第2个数等于第6个数,是6;第3个数等于第11个数,是7。前三个数依次是3,6,7,第四个数是 25-(3+6+7)=9。
这串数按照3,6,7,9的顺序循环出现。第24个数与第4个数相同,是9。由77÷4=9??1知,前77个数是19个周期零1个数,其和为25×19+3=478。
例3 下面这串数的规律是:从第3个数起,每个数都是它前面两个数之和的个位数。问:这串数中第88个数是几? 628088640448?
分析与解:这串数看起来没有什么规律,但是如果其中有两个相邻数字与前面的某两个相邻数字相同,那么根据这串数的构成规律,这两个相邻数字后面的数字必然与前面那两个相邻数字后面的数字相同,也就是说将出现周期性变化。我们试着将这串数再多写出几位:
当写出第21,22位(竖线右面的两位)时就会发现,它们与第1,2位数相同,所以这串数按每20个数一个周期循环出现。由88÷20=4??8知,第88个数与第8个数相同,所以第88个数是4。
从例3看出,周期性规律有时并不明显,要找到它还真得动点脑筋。
例4 在下面的一串数中,从第五个数起,每个数都是它前面四个数之和的个位数字。那么在这串数中,能否出现相邻的四个数是“2000”? 135761939237134?
分析与解:无休止地将这串数写下去,显然不是聪明的做法。按照例3的方法找到一周期,因为这个周期很长,所以也不是好方法。那么怎么办呢?仔细观察会发现,这串数的前四个数都是奇数,按照“每个数都是它前面四个数之和的个位数字”,如果不看具体数,只看数的奇偶性,那么将这串数依次写出来,得到 奇奇奇奇偶奇奇奇奇偶奇??
可以看出,这串数是按照四个奇数一个偶数的规律循环出现的,永远不会出现四个偶数连在一起的情况,即不会出现“2000”。 例5 A,B,C,D四个盒子中依次放有8,6,3,1个球。第1个小朋友找到放球最少的盒子,然后从其它盒子中各取一个球放入这个盒子;第2个小朋友也找到放球最少的盒子,然后也从其它盒子中各取一个球放入这个盒子??当100位小朋友放完后,A,B,C,D四个盒子中各放有几个球?
分析与解:按照题意,前六位小朋友放过后,A,B,C,D四个盒子中的球数如下表:
可以看出,第6人放过后与第2人放过后四个盒子中球的情况相同,所以从第2人放过后,每经过4人,四个盒子中球的情况重复出现一次。 (100-1)÷4=24??3,
所以第100次后的情况与第4次(3+1=4)后的情况相同,A,B,C,D盒中依次有4,6,3,5个球。
小学奥数基础教程(四年级) - 17 -
练习7
1.有一串很长的珠子,它是按照5颗红珠、3颗白珠、4颗黄珠、2颗绿珠的顺序重复排列的。问:第100颗珠子是什么颜色?前200颗珠子中有多少颗红珠?
2.将1,2,3,4,?除以3的余数依次排列起来,得到一个数列。求这个数列前100个数的和。
3.有一串数,前两个数是9和7,从第三个数起,每个数是它前面两个数乘积的个位数。这串数中第100个数是几?前100个数之和是多少?
4.有一列数,第一个数是6,以后每一个数都是它前面一个数与7的和的个位数。这列数中第88个数是几?
5.小明按1~3报数,小红按1~4报数。两人以同样的速度同时开始报数,当两人都报了100个数时,有多少次两人报的数相同?
6.A,B,C,D四个盒子中依次放有9,6,3,0个小球。第1个小朋友找到放球最多的盒子,从中拿出3个球放到其它盒子中各1个球;第2个小朋友也找到放球最多的盒子,也从中拿出3个球放到其它盒子中各1个球??当100个小朋友放完后,A,B,C,D四个盒子中各放有几个球?
第8讲 找规律(二)
整数a与它本身的乘积,即a×a叫做这个数的平方,记作a2,即a2=a×a;同样,三个a的乘积叫做a的三次方,记作a3,即a3=a×a×a。一般地,n个a相乘,叫做a的n次方,记作an,即
本讲主要讲an的个位数的变化规律,以及an除以某数所得余数的变化规律。 因为积的个位数只与被乘数的个位数和乘数的个位数有关,所以an的个位数只与a的个位数有关,而a的个位数只有0,1,2,?,9共十种情况,故我们只需讨论这十种情况。 为了找出一个整数a自乘n次后,乘积的个位数字的变化规律,我们列出下页的表格,看看a,a2,a3,a4,?的个位数字各是什么。
从表看出,an的个位数字的变化规律可分为三类:
(1)当a的个位数是0,1,5,6时,an的个位数仍然是0,1,5,6。
(2)当a的个位数是4,9时,随着n的增大,an的个位数按每两个数为一周期循环出现。其中a的个位数是4时,按4,6的顺序循环出现;a的个位数是9时,按9,1的顺序循环出现。
(3)当a的个位数是2,3,7,8时,随着n的增大,an的个位数按每四个数为一周期循环出现。其中a的个位数是2时,按2,4,8,6的顺序循环出现;a的个位数是3时,按3,9,7,1的顺序循环出现;当a的个位数是7时,按7,9,3,1的顺序循环出现;当a的个位数是8时,按8,4,2,6的顺序循环出现。
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例1 求67999的个位数字。
分析与解:因为67的个位数是7,所以67n的个位数随着n的增大,按7,9,3,1四个数的顺序循环出现。 999÷4=249??3,
所以67999的个位数字与73的个位数字相同,即67999的个位数字是3。 例2 求291+3291的个位数字。
分析与解:因为2n的个位数字按2,4,8,6四个数的顺序循环出现,91÷4=22??3,所以,291的个位数字与23的个位数字相同,等于8。
类似地,3n的个位数字按3,9,7,1四个数的顺序循环出现, 291÷4=72??3,
所以3291与33的个位数相同,等于7。
最后得到291+3291的个位数字与8+7的个位数字相同,等于5。 例3 求28128-2929的个位数字。
解:由128÷4=32知,28128的个位数与84的个位数相同,等于6。由29÷2=14??1知,2929的个位数与91的个位数相同,等于9。因为6<9,在减法中需向十位借位,所以所求个位数字为16-9=7。
例4 求下列各除法运算所得的余数: (1)7855÷5; (2)555÷3。
分析与解:(1)由55÷4=13??3知,7855的个位数与83的个位数相同,等于2,所以7855可分解为10×a+2。因为10×a能被5整除,所以7855除以5的余数是2。 (2)因为a÷3的余数不仅仅与a的个位数有关,所以不能用求555的个位数的方法求解。为了寻找5n÷3的余数的规律,先将5的各次方除以3的余数列表如下:
注意:表中除以3的余数并不需要计算出5n,然后再除以3去求,而是用上次的余数乘以5后,再除以3去求。比如,52除以3的余数是1,53除以3的余数与1×5=5除以3的余数相同。这是因为52=3×8+1,其中3×8能被3整除,而 53=(3×8+1)×5=(3×8)×5+1×5,
(3×8)×5能被3整除,所以53除以3的余数与1×5除以3的余数相同。 由上表看出,5n除以3的余数,随着n的增大,按2,1的顺序循环出现。由55÷2=27??1知,555÷3的余数与51÷3的余数相同,等于2。
例5 某种细菌每小时分裂一次,每次1个细茵分裂成3个细菌。20时后,将这些细菌每7个分为一组,还剩下几个细菌?
分析与解:1时后有1×3=31(个)细菌,2时后有31×3=32(个)细菌??20时后,有320个细菌,所以本题相当于“求320÷7的余数”。
由例4(2)的方法,将3的各次方除以7的余数列表如下:
由上表看出,3n÷7的余数以六个数为周期循环出现。由20÷6=3??2知,320÷7的余数与32÷7的余数相同,等于2。所以最后还剩2个细菌。
最后再说明一点,an÷b所得余数,随着n的增大,必然会出现周期性变化规律,因为所得余数必然小于b,所以在b个数以内必会重复出现。 练习8
1.求下列各数的个位数字: (1)3838; (2)2930; (3)6431; (4)17215。
2.求下列各式运算结果的个位数字: (1)9222+5731; (2)615+487+349;
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(3)469-6211; (4)37×48+59×610。 3.求下列各除法算式所得的余数: (1)5100÷4; (2)8111÷6; (3)488÷7
第9讲 数字谜(一)
我们在三年级已经学习过一些简单的数字谜问题。这两讲除了复习巩固学过的知识外,还要学习一些新的内容。
例1 在下面算式等号左边合适的地方添上括号,使等式成立: 5+7×8+12÷4-2=20。
分析:等式右边是20,而等式左边算式中的7×8所得的积比20大得多。因此必须设法使这个积缩小一定的倍数,化大为小。
从整个算式来看,7×8是4的倍数,12也是4的倍数,5不能被4整除,因此可在7×8+12前后添上小括号,再除以4得17,5+17-2=20。 解:5+(7×8+12)÷4-2=20。
例2 把1~9这九个数字填到下面的九个□里,组成三个等式(每个数字只能填一次):
分析与解:如果从加法与减法两个算式入手,那么会出现许多种情形。如果从乘法算式入手,那么只有下面两种可能: 2×3=6或2×4=8,
所以应当从乘法算式入手。
因为在加法算式□+□=□中,等号两边的数相等,所以加法算式中的三个□内的三个数的和是偶数;而减法算式□-□=可以变形为加法算式□=□+□,所以减法算式中的三个□内的三个数的和也是偶数。于是可知,原题加减法算式中的六个数的和应该是偶数。
若乘法算式是2×4=8,则剩下的六个数1,3,5,6,7,9的和是奇数,不合题意; 若乘法算式是2×3=6,则剩下的六个数1,4,5,7,8,9可分为两组: 4+5=9,8-7=1(或8-1=7); 1+7=8,9-5=4(或9-4=5)。 所以答案为 与
例3 下面的算式是由1~9九个数字组成的,其中“7”已填好,请将其余各数填入□,使得等式成立:
□□□÷□□=□-□=□-7。
分析与解:因为左端除法式子的商必大于等于2,所以右端被减数只能填9,由此知左端被除数的百位数只能填1,故中间减式有8-6,6-4,5-3和4-2四种可能。经逐一验证,8-6,6-4和4-2均无解,只有当中间减式为5-3时有如下两组解: 128÷64=5-3=9-7,
或 164÷82=5-3=9-7。
例4 将1~9九个数字分别填入下面四个算式的九个□中,使得四个等式都成立:
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□+□=6, □×□=8, □-□=6, □□÷□=8。
分析与解:因为每个□中要填不同的数字,对于加式只有两种填法:1+5或2+4;对于乘式也只有两种填法:1×8或2×4。加式与乘式的数字不能相同,搭配后只有两种可能: (1)加式为1+5,乘式为2×4; (2)加式为2+4,乘式为1×8。
对于(1),还剩3,6,7,8,9五个数字未填,减式只能是9-3,此时除式无法满足; 对于(2),还剩3,5,6,7,9五个数字未填,减式只能是9-3,此时除式可填56÷7。答案如下:
2+4=6, 1×8=8, 9-3=6, 56÷7=8。
例2~例4都是对题目经过初步分析后,将满足题目条件的所有可能情况全部列举出来,再逐一试算,决定取舍。这种方法叫做枚举法,也叫穷举法或列举法,它适用于只有几种可能情况的题目,如果可能的情况很多,那么就不宜用枚举法。
例5 从1~9这九个自然数中选出八个填入下式的八个○内,使得算式的结果尽可能大: [○÷○×(○+○)]-[○×○+○-○]。
分析与解:为使算式的结果尽可能大,应当使前一个中括号内的结果尽量大,后一个中括号内的结果尽量小。为叙述方便,将原式改写为: [A÷B×(C+D)]-[E×F+G-H]。
通过分析,A,C,D,H应尽可能大,且A应最大,C,D次之,H再次之;B,E,F,G应尽可能小,且B应最小,E,F次之,G再次之。于是得到A=9,C=8,D=7,H=6,B=1,E=2,F=3,G=4,其中C与D,E与F的值可互换。将它们代入算式,得到 [9÷1×(8+7)]-[2×3+4-6]=131。 练习9
1.在下面的算式里填上括号,使等式成立: (1)4×6+24÷6-5=15; (2)4×6+24÷6-5=35; (3)4×6+24÷6-5=48; (4)4×6+24÷6-5=0。
2.加上适当的运算符号和括号,使下式成立: 1 2 3 4 5 =100。
3.把0~9这十个数字填到下面的□里,组成三个等式(每个数字只能填一次): □+□=□, □-□=□, □×□=□□。
4.在下面的□里填上+,-,×,÷,()等符号,使各个等式成立: 4□4□4□4=1, 4□4□4□4=3, 4□4□4□4=5, 4□4□4□4=9。
5.将2~7这六个数字分别填入下式的□中,使得等式成立: □+□-□=□×□÷□。
6.将1~9分别填入下式的九个□内,使算式取得最大值: □□□×□□□×□□□。
7.将1~8分别填入下式的八个□内,使算式取得最小值: □□×□□×□□×□□。
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