他们这样做: 先在已知条件“42只鸡和兔”范围内,估计一个数,比如有10只兔、32只鸡,那么共有腿4×10+2×32=104(条)。104靠近108,但比108小,说明兔子不止10只。因此,我们进一步估计有11只兔、31只鸡,那么共有腿4×11+2×31=106(条)。这时尽管没有到达成功的彼岸,但答案已是俯首可拾了,因为每增加一只兔和减少一只鸡(用兔来换鸡),就等于增加了两条腿,所以兔子有12只,鸡有30只。
为什么数学家们一开始不先猜有1只兔、41只鸡呢?因为那样猜的话,就离已知条件“鸡兔的腿共108条”太远了,试验就太费时间了。可见,数学家们在用试验的方法解题时是这样想的:在符合部分已知条件的范围内,为了减少试验的次数,应尽量跨大试验的第一步,使第一个猜测尽量靠近题意。然后把猜得的答案进行试验,看是否符合题意。如果符合题意,问题得解;如果不符合题意,就排除这种猜测(一种可能性),接着再试,直到得出正确答案为止。
华罗庚爷爷十分欣赏这种试验的方法,他曾经赞不绝口地说:“这方法虽然拙笨些,但这是一个步步能行的方法。”“不要以为方法笨不可取,有了方法之后,方法是死的,人是活的。运用之妙,存乎其人。” 下面,我们来举例说明试验法在解题中的作用。
【例1】在下面15个8之间添上适当的运算符号(必要时,可使用括号),使得数为1995。
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8=1995
【分析与解】我们可以先试一试,但应尽量跨大试验的第一步,使其中的几个“8”所组成的算式计算结果比较靠近1995,然后用剩下的几个“8”来调整。 容易看出,8888÷8=1111 1111+888=1999
好,现在已经得到1999了,它与1995还相差4。这时,我们一共用去了8个“8”,还剩下7个“8”。下面的任务就是用7个“8”组成一个算式,使它的结果是4。
这是比较容易办到的: 8×8÷8=8
8与4相差4,用剩下的4个“8”,组成得数是4的式子。 8×8÷(8+8)=4
到这里,试验就算成功了,组成的算式是: 8888÷8+888-8×8÷8+8×8÷(8+8)=1995
有没有别的方法组成得数是1995的算式呢?你可以再试试。
用试验法求得正确答案,首先要确定有几种可能,这就是试验的范围。范围越小,试验的次数越少,越容易试验成功。所以,应当把缩小试验范围看作我们解题的第一步。
【例2】有一个四位数3AA1,能被9整除。问A代表几?
【分析与解】一个数能被9整除的特征是:这个数的各位数字的和能被9整除。根据这个特征,我们可以知道:3AA1的四个数位上数字的和: 3+A+A+1=2A+4
2A+4能被9整除,它可能是9,18,27,……
但是,A≤9,所以2A≤18,2A+4≤22。这样,试验的范围比较小了(两种可能):
2A+4=9
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或 2A+4=18
由于2A+4又一定是偶数,所以只能是: 2A+4=18 2A=14 A=7
【例3】一个三位数,百位数字是个位数字的3倍,十位数字等于百位数字与个位数字的积。求这个三位数。
【分析与解】我们先根据第一个条件,可以把试验的范围缩小在三种情况: (1)个位数字1,百位数字3; (2)个位数字2,百位数字6; (3)个位数字3,百位数字9
再根据第二个条件“十位数字等于百位数字和个位数字的积”决定上面三种情况中应该选择哪一种。
第(1)种情况,可以求得十位数字是1×3=3,而第(2)(3)两种情况都不可能求得十位数字(因为2×6、3×9都大于9,不能做十位数字),所以要求的三位数是331。
下面几个例子比较复杂些。
【例4】将一根长为374厘米的铝合金管截成若干根长36厘米和24厘米的短管。问剩余部分的管子最少是多少厘米?
【分析与解】从题目的问句看,应抓住“最少”二字来思考,先考虑没有剩余,再考虑剩余1厘米、2厘米……
(1)如果把这根长管截成若干根两种不同规格的短管后没有剩余,那么374应该是4的倍数,因为两种短管的长度36厘米、24厘米都是4的倍数,但374不能被4整除,所以没有剩余不可能。
(2)如果截成若干根两种不同规格的短管后只剩下1厘米,根据36、24都是偶数,“偶数的倍数是偶数”、“偶数与偶数的和是偶数”可推知,原来铝合金管长应为奇数,这与管长374(偶数)的条件矛盾,所以,剩1厘米也不可能。 (3)如果最后剩下2厘米。这种情况有可能。374÷(36+24)=6……14。这说明两种都截6根余14厘米,这时需要调整:少截一根24厘米长的,加上14,24+14=36+2,正好合一根36厘米长的,还剩2厘米。
【例5】老师在黑板上写了若干个从1开始的连续自然数:1,2,3,…,
【分析与解】根据题意可知:
在上式中,被除数、除数都是整数,而商是一个分母为15的分数,这说明:剩下的数的个数是15或15的倍数。 我们可以根据这个猜测来试验。
如果剩下的数的个数是15,剩下的数的总和应是15×16+4=244,那么,擦掉一个数之前,从1开始的自然数有“15+1=16”个,它们的总和是1+2+3+…+16=136,136<244,也就是1至16这16个连续自然数之和小于1至16这16个连续自然数中的任意15个自然数之和。矛盾!所以,剩下的数不可能是15个。
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那么,擦掉一个数以前从1开始的连续自然数有30+1=31(个),总和是1+2+3+…+31=496,496>488符合题意。 由496-488=8可知,8就是被擦掉的数。
得到了符合题意的答案,15的其它倍数就不必再试了。
【例6】某校排演团体操时,全体学生恰好能由一个正三角形队列变换为一个正方形队列。现只知道全校学生数在1000~2000人之间,那么这个学校有多少名学生?
【分析与解】先考虑“能组成正方形队列”这个条件,由这个条件可以知道学生总数是某个自然数的平方。因为正方形队列中每行、每列人数相等。在1000~2000之间共有322、332、342、352、362、372、382、392、402、412、422、432、442这13个数符合条件。这样,我们在1000~2000之间排除了许多数,大大缩小了答案的范围。在这13个数中,再根据“能排成正三角形队列”这个条件逐一试验,并不是一件困难的事。
如图4-1,等边三角形队列中,相邻两行之间的人数成等差数列。那么,这个队列中的总人数为(设总行数为n):
由于2S=n×(n+1),而n×(n+1)表示两个连续自然数的乘积。所以,我们只要把上面筛选出来的13个数逐一试验,看哪个数的2倍能够分解为两个连续自然数的乘积。
试验的结果是,只有1225(352)可以,其它12个数都不行。 因此,题目的答案是:这个学校共有学生1225人。
下面这个例题中,由于计数对象较多,需要试验的次数也比较多,但不难。希望你既要细心,又要耐心。
【例7】有一种用六位数表示日期的方法,如890817,表示的是1989年8月17日,也就是从左到右第一、二位数表示年,第三、四位数表示月,第五、六位数表示日。如果用这种方法表示1991年的日期,那么全年中六个数字都不相同的日期共有____天。
【分析与解】这道题仍然用试验法,首先缩小试验的范围。 1月份,形如“9101□□”,全部排除; 9月份,形如“9109□□”,全部排除; 10月份,形如“9110□□”,全部排除; 11月份,形如“9111□□”,全部排除; 12月份,形如“9112□□”,全部排除。 还有2月份,
上旬形如“91020□”,全部排除; 中旬形如“91021□”,全部排除; 下旬形如“91022□”,全部排除。
这样,1月、2月、9月、10月、11月、12月全部排除,试验的范围大大缩小了,只有在剩下的3月~8月这6个月中试。但这6个月按上旬、中旬、下旬不同,试验范围还可进一步缩小。因为表示中旬的日期排除了;表示月份的0□
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中的“0”又把每个月中表示上旬的日期排除了。这样,只需考虑三到八月份中下旬的日期就行了。
三月份:9103□□,符合要求的有24、25、26、27、28。 四月份:9104□□,符合要求的有23、25、26、27、28。 五月份:9105□□,符合要求的有23、24、26、27、28。
类似地,在六、七、八三个月中,合要求的日期也各有5天。 所以全年中六个数字都不相同的日期共5×6=30(天)。 【例8】学校早晨6∶00开校门,晚上6∶40关校门。下午有一同学
【分析与解】题目中所说的“现在”是下午的某一时刻,因此我们可以采用试验的办法来解。
如果当时是下午3点,那么,从开门到“现在”的时间一共是 (12+3)-6=9(小时)
时。根据题目中的等量关系(老师说的话),容易知道“现在”是下午3时还嫌早了一些。因为
所以,我们可以判断:“现在”一定在下午3点钟以后,并且比3点大约迟1小时。
根据上面的估计,我们可以大胆地跨出试验的第一步: 如果当时是下午4点,那么12+4-6=10(小时)
试验一步成功,说明“现在”的时间是下午4点。 【思考题】 1.解下面的算式谜:
[提示:根据“4□÷1□”商3,推知除数只有14、15、16这三种可能,然后逐个
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试验。注意:“9□÷1□”必须余4。]
2.已知在每个正方体的六个面上分别写着1、2、3、4、5、6这六个数,并且任意两个相对的面上所写两个数的和都等于7。现在把五个这样的正方体一个挨着一个地连接起来(如图4-2),在紧挨着的两个面上的两个数之和都等于8。那么图中打“?”的这个面上所写的数是几。
[提示:根据“相对的面上所写的数字之和都等于7”和“紧挨着的两个面上所写数字之和都是8”,可推知,左上角的正方体前面所写的数字是3
(由,后面是4;左、右两面分别是2或5。然后
用2和5分别试。]
3.三个连续偶数的乘积等于14□□□□8,求这三个偶数。 [提示:三个连续偶数的积是七位数,由1003(100×100×100的积)是七位数,可估计这三个数是三位数的可能性较大。又因为这是三个连续偶数,它们的个位数必定是数列“0,2,4,6,8,0,2……”中连在一起的三个数,已知三个连续偶数的积的个位数字是8,所以这三个数的个位数字必定是2,4,6。又因为三个连续偶数的积的最高位数字是1,所以三个三位数的百位数字只可能是1。 由1103=1331000,1203=1728000,推得三个数的十位数字都是1。] 5 移多补少
同学们都知道,解答“求平均数应用题”离不开“总数量÷总份数=平均数”这个数量关系式。不过,如果你能紧扣“平均”二字的意义来思考,那么,解那些灵活性强的题目,往往能想出更简便的方法。
在“平均”二字中,“平”就是“拉平”,也就是移多补少,“均”就是相等。“平均”二字的意思,通俗地说,就是用“移多补少”的办法,使每份数量都相等。因此,移多补少是我们解答求平均数应用题的重要思考方法。
【例1】新光机器厂装配拖拉机,第一天装配50台,第二天比第一天多装配5台,第三、第四两天装配台数是第一天的2倍多3台,平均每天装配多少台? 【分析与解】按惯例,应该用四天装配的总台数除以4,综合算式为: [50+(50+5)+(50×2+3)]÷4=52(台)
如果采用移多补少的方法,将会十分简便。假设每天都装配50台,那么四天一共多装配5+3=8(台),把这8台平均分成四份,8÷4=2(台),因此,平均每天装配50+2=52(台),综合算式为:50+(5+3)÷4=52(台),你看,这种解法多么巧妙!
【例2】小红跳绳3次,平均每次跳156下,要想跳4次后达到“平均每次跳160下”,她第4次要跳多少下?
【分析与解】前3次的平均数为156,要想4次的平均数达到160,就是说第4次跳绳要超过160下,并且使超过的部分平均分成3份后恰好把前3次拉平(都是160下)。第4次应跳:
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