游戏与策略知识框架(1)通过实际操作寻找题目中蕴含的数学规律(2)在操作过程中,体会数学规律的并且设计最优的策略和方案(3)熟练掌握通过简单操作、染色、数论等综合知识解决策略问题重难点实际操作与策略问题这类题目能够很好的提高学生思考问题的能力,激发学生探索数学规律的兴趣,并通过寻找最佳策略过程,培养学生的创造性思维能力,这也是各类考试命题者青睐的这类题目的原因。
例题精讲一、探索与操作【例 1】在纸上写着一列自然数1,2,…,98,99.一次操作是指将这列数中最前面的三个数划去,然后把这三个数的和写在数列的最后面.例如第一次操作后得到4,5,…,98,99,6;而第二次操作后得到7,8,…,98,99,6,15.这样不断进行下去,最后将只剩下一个数,则最后剩下的数是.【巩固】在1,9,8,9后面写一串这样的数字:先计算原来这4个数的后两个之和8+9=17,取个位数字7写在1,9,8,9的后面成为1,9,8,9,7;再计算这5个数的后两个之和9+7=16;取个位数字6写在1,9,8,9,7的后面成为1,9,8,9,7,6;再计算这6个数的后两个之和7+6=13,取个位数字3写在1,9,8,9,7,6的后面成为1,9,8,9,7,6,3. 继续这样求和,这样添写,成为数串1,9,8,9,7,6,3,9,2,1,3,4…那么这个数串的前398个数字的和是________.【例 2】一个盒子里有400枚棋子,其中黑色和白色的棋子各200枚,我们对这些棋子做如下操作:每次拿出2枚棋子,如果颜色相同,就补1枚黑色棋子回去;如果颜色不同,就补1枚白色的棋子回去.这样的操作,实际上就是每次都少了1枚棋子,那么,经过399次操作后,最后剩下的棋子是颜色(填黑或者白)【巩固】在黑板上写上1、2、3、4、……、2008,按下列规定进行“操怍”:每次擦去其中的任意两个数a 和b,然后写上它们的差(大数减小数),直到黑板上剩下一个数为止.问黑板上剩下的数是奇数还是偶数?为什么?【例 3】有20堆石子,每堆都有2006粒石子.从任意19堆中各取一粒放入另一堆,称为一次操作.经过不足20次操作后,某一堆中有石子1990粒,另一堆石子数在2080到2100之间.这一堆石子有粒.【巩固】桌上有一堆石子共1001粒。
第一步从中扔去一粒石子,并把余下的石子分成两堆。
以后的每一步,都从某个石子数目多于1的堆中扔去一粒,再把某一堆分作两堆。
问:能否在若干步之后,桌上的每一堆中都刚好有3粒石子?【例 4】今有101枚硬币,其中有100枚同样的真币和1枚伪币,伪币和真币的重量不同.现需弄清楚伪币究竟比真币轻还是重、但只有一架没有砝码的天平,那么怎样利用这架天平称两次,来达到目的?【巩固】你有四个装药丸的罐子,每个药丸都有一定的重量,被污染的药丸是没被污染的重量+1.只称量一次,如何判断哪个罐子的药被污染了?【例 5】 一个数列有如下规则:当数n 是奇数时,下一个数是1n +;当数n 是偶数时,下一个数是2n.如果这列数的第一个数是奇数,第四个数是11,则这列数的第一个数是 .【巩固】 对一个自然数作如下操作:如果是偶数则除以2;如果是奇数则加1. 如此进行直到为1操作停止.求经过9次操作变为1的数有多少个?二、 染色与操作(证明)【例 6】 六年级一班全班有35名同学,共分成5排,每排7人,坐在教室里,每个座位的前后左右四个位置都叫作它的邻座.如果要让这35名同学各人都恰好坐到他的邻座上去,能办到吗?为什么?【巩固】 有一次车展共6636⨯=个展室,如右图,每个展室与相邻的展室都有门相通,入口和出口如图所示.参观者能否从入口进去,不重复地参观完每个展室再从出口出来?【例 7】如右图,在55方格的A格中有一只爬虫,它每次总是只朝上下左右四个方向爬到相邻方格中.那么它能否不重复地爬遍每个方格再回到A格中?A【巩固】一只电动老鼠从右图的A点出发,沿格线奔跑,并且每到一个格点不是向左转就是向右转.当这只电动老鼠又回到A点时,甲说它共转了81次弯,乙说它共转了82次弯.如果甲、乙二人有一人说对了,那么谁正确?A三、染色与操作(剪拼)【例 8】有7个苹果要平均分给12个小朋友,园长要求每个苹果最多分成5份.应该怎样分?【巩固】右图是由40个小正方形组成的图形,能否将它剪裁成20个相同的长方形?【例 9】用9个14⨯的正方形?请说明理由.⨯的长方形能不能拼成一个66【巩固】能否用9个所示的卡片拼成一个66⨯的棋盘?【例 10】有一批商品,每一件都是长方体形状,尺寸是124⨯⨯.现有一批现成的木箱,内空尺寸是⨯⨯,问:为什么不能用这些商品将木箱装满?666四、模块四、操作问题(计算)【例 11】观察下列正方形数表:表1中的各数之和为1,表2中的各数之和为17,表3中的各数之和为65,…(每个正方形数表比前一个正方形数表多一层方格,增加的一层方格中所填的数比前一数表的最外层方格的数大1).如果表n中的各数之和等于15505,那么n等于_________.…12322222222222222233333333333333311表 3表 2表 1【巩固】 对于表⑴,每次使其中的任意两个数减去或加上同一个数,能否经过若干次后(各次减去或加上的数可以不同),变为表⑵?为什么?101000101(2)(1)987654321【例 12】 在左下表中,在有公共边的两格内的数同时加上1或同时减去1叫做一次操作.经过有限次操作后由左下表变为右下表,那么右下表中A 处的数是 .【巩固】 在图⑴的方格表中,对任意相邻的上下或左右两格中的数字同时加1或减1,这算一次操作,经过若干次操作后变为图⑵,问:图⑵中的A 格中的数字是几?1111111A 11111111(2)(1)0000000111111110【巩固】 如图,图1的88 方格中交替填满了0和1,图2是从图1中任意位置截取的、、三种图形,并对每种图形进行操作:每个小方格同时加1或同时减1,如此反复多次,再将这三种图形不重叠地拼成的.问:图2中的A 格中的数字应该是多少?0000000000000000000000000000000图1111111111111111111111111111111111111111111111111111111*********1图211111A 11111111111111111111111111【例 13】 现在流行的变速自行车,在主动轴和后轴分别安装了几个齿数不同的齿轮。
用链条连接不同搭配的齿轮,通过不同的传动比获得若干档不同的车速。
“希望牌”变速自行车主动轴上有三个齿轮,齿数分别是48,36,24;后轴上有四个齿轮,齿数分别是36,24,16,12。
问:“这种变速车一共有几档不同的车速?【例 14】 黑板上写着一个形如777…77的数,每次擦掉一个末位数,把前面的数乘以3,然后再加上刚才擦掉的数字.对所得的新数继续这样操作下去,证明:最后必获得数7.【巩固】黑板上写着1至2008共2008自然数,小明每次擦去两个奇偶性相同的数,再写上它们的平均数,最后黑板上只剩下一个自然数,这个数可能的最大值和最小值的差是。
【例 15】对任意两个不同的自然数,将其中较大数换成这两数之差,称为一次变换.如对18和42可作这样的连续变换:18,42→18,24→18,6→12,6→6,6直到两数相同为止.问:对1234和4321作这样的连续变换最后得到的两个相同的数是.【巩固】将两个不同的自然数中较大数换成这两个数之差,称为一次操作.如对18和42可连续进行这样的操作,则有:18,42→18,24→18,6→12,6→6,.直到两数相同为止.试给出和最小的两个四位数,按照以上操作,最后得到的相同的数是15.这两个四位数是与.【例 16】二十多位小朋友围成一圈做游戏.他们依顺时针顺序从小赵报1开始连续报数,但7的倍数或带有数字7的数都要跳过去不报;报错的人表演一个节目.小明是第一个报错的人,当他右边的同学报90时他错报了91.如果他第一次报数报的是19,那么这群小朋友共有人.五、游戏策略【例 17】请在5×5的棋盘中放入10个国际象棋中的皇后,使得标有数N的格子恰好受到N枚皇后的攻击.每个格最多一枚棋子,标有数的格子不能放棋子.如果有超过一枚皇后从同一方向攻击到某个格子,只计算最前方的那枚皇后(注:每只皇后可攻击同一行、同一列或同一斜线上的格子).54 71【例 18】小谢要把32张奖状贴到办公室的墙上. 他用胶涂好一张奖状需要2分钟,涂好后至少需要等待2分钟才可以开始往墙上粘贴,但是若等待时间超过6分钟,胶就会完全干掉而失去作用. 如果小谢粘贴一张奖状还需要1分钟时间. 那么,小谢粘贴完全部奖状最少需要_____________分钟.【例 19】有一只小猴子在深山中发现了一片野香蕉园,它一共摘了300根香蕉,然后要走1000米才能到家,如果它每次最多只能背100根香蕉,并且它每走10米就要吃掉一根香蕉,那么,它最多可以把根香蕉带回家?课堂检测【随练1】将1—13这13个自然数分别写在13张卡片上,再将这13张卡片按一定的顺序从左至右排好.然后进行如下操作:将从左数第一张和第二张依次放到最后,将第三张取出而这张卡片上的数是1;再将下面的两张依次放到最后并取出下一张,取出的卡片上面的数是2;继续将下面的两张依次放到最后并取出下一张,取出的卡片上面的数是3……如此进行下去,直到取出最后一张是13为止.则13张卡片最初从左到右的顺序为.【随练2】圆周上放有N枚棋子,如图所示,B点的那枚棋子紧邻A点的棋子.小洪首先拿走B点处的1枚棋子,然后沿顺时针方向每隔1枚拿走2枚棋子,这样连续转了10周,9次越过A.当将要第10次越过A处棋子取走其他棋子时,小洪发现圆周上余下20多枚棋子.若N是14的倍数,请精确算出圆周上现在还有多少枚棋子?【随练3】30粒珠子依8粒红色、2粒黑色、8粒红色、2粒黑色、的次序串成一圈.一只蚱蜢从第2粒黑珠子起跳,每次跳过6粒珠子落在下一粒珠子上.这只蚱蜢至少要跳几次才能再次落在黑珠子上.家庭作业【作业1】在信息时代信息安全十分重要,往往需要对信息进行加密,若按照“乘3加1取个位”的方式逐位加密,明码“16”加密之后的密码为“49”,若某个四位明码按照上述加密方式,经过两次加密得到的密码是“2445”,则明码是.【作业2】有3堆小石子,每次允许进行如下操作:从每堆中取走同样数目的小石子,或是将其中的某一石子数是偶数的堆中的一半石子移入另外的一堆.开始时,第一堆有1989块石子,第二堆有989块石子,第三堆有89块石子.问,能否做到:⑴某2堆石子全部取光?⑵3堆中的所有石子都被取走?【作业3】右图是某套房子的平面图,共12个房间,每相邻两房间都有门相通.请问:你能从某个房间出发,不重复地走完每个房间吗?【作业4】有6张电影票(如右图) ,想撕成相连的3张,共有________种不同的撕法.【作业5】如图,按如下①和②的要求,从16个方格中选出6个数擦去。