小升初奥数题资料(四)(12)
三、拓展提升
1. 紧接着1989后面一串数字,写下的每个数字都是它前面两个数字的乘积的个位数.例如8 9=72,在9后面写2,9 2=18,在2后面写8,……得到一串数字:
1 9 8 9 2 8 6……
这串数字从1开始往右数,第1989个数字是什么?
2. 1991个1990相乘所得的积与1990个1991相乘所得的积,再相加的和末两位数是多少?
3. 设n=2 2 2 …… 2,那么n的末两位数字是多少?
1991个
4.在一根长100厘米的木棍上,自左至右每隔6厘米染一个红点,同时自右至左每隔5厘米也染一个红点,然后沿红点处将木棍逐段锯开,那么长度是1厘米的短木棍有多少根?
答案:11. 依照题述规则多写几个数字:
1989286884286884……
可见1989后面的数总是不断循环重复出现286884,每6个一组,即循环周期为6.因为(1989-4) 6=330…5,所以所求数字是8.
12. 1991个1990相乘所得的积末两位是0,我们只需考察1990个1991相乘的积末两位数即可.1个1991末两位数是91,2个1991相乘的积末两位数是81,3个1991相乘的积末两位数是71,4个至10个1991相乘的积的末两位数分别是61,51,41,31,21,11,01,11个1991相乘积的末两位数字是91,……,由此可见,每10个1991相乘的末两位数字重复出现,即周期为10.因为1990 10=199,所以1990个1991相乘积的末两位数是01,即所求结果是01.
13. n是1991个2的连乘积,可记为n=21991,首先从2的较低次幂入手寻找规律,列表如下:
n n的十位数字 n的个位数字 n n的十位数字 n的个位数字
21 0 2 212 9 6
22 0 4 213 9 2
23 0 8 214 8 4
24 1 6 215 6 8
25 3 2 216 3 6
26 6 4 217 7 2
27 2 8 218 4 4
28 5 6 219 8 8
29 1 2 220 7 6
210 2 4 221 5 2
211 4 8 222 0 4
观察上表,容易发现自22开始每隔20个2的连乘积,末两位数字就重复出现,周期为20.因为1990 20=99…10,所以21991与211的末两位数字相同,由上表知211的十位数字是4,个位数字是8.所以,n的末两位数字是48.
14. 因为100能被5整除,所以自右至左染色也就是自左至右染色.于是我们可以看作是从同一端点染色.
6与5的最小公倍数是30,即在30厘米的地方,同时染上红色,这样染色就会出现循环,每一周的长度是30厘米,如下图所示.
由图示可知长1厘米的短木棍,每一周期中有两段,如第1周期中,6-5=1,5 5-6 4=1.剩余10厘米中有一段.所以锯开后长1厘米的短木棍共有7段.综合算式为:
2 [(100-10) 30]+1
=2 3+1
=7(段)
[注]解决这一问题的关键是根据整除性把自右向左每隔5厘米的染色,转化为自左向右的染色,便于利用最小公倍数发现周期现象,化难为易.
(十三) 棋盘中的数学
所谓棋盘,常见的有中国象棋棋盘(下图(1)),围棋盘(下图(2)), 还
有国际象棋棋盘(下图(3)).以这些棋盘为背景而提出的问题统称为棋盘问
题.这里面与数学推理、计算相关的棋盘问题,就叫做棋盘中的数学问题.解
决棋盘中的数学问题所使用的数学知识,统称棋盘中的数学.
今天,我们就简单介绍关于棋盘中的覆盖问题。
用某种形状的卡片,按一定要求将棋盘覆盖住,就是棋盘的覆盖问题。实际上,这里并不要求一定是某种棋盘,只要是有关覆盖若干行、若干列的方格网的问题,就是棋盘的覆盖问题。
棋盘的覆盖问题可以分为两类:一是能不能覆盖的问题,二是有多少种不同的覆盖方法问题。
一、例题与方法指导
例1. 要不重叠地刚好覆盖住一个正方形,最少要用多少个下图所示的图形?
思路导航:
因为图形由3个小方格构成,所以要拼成的正方形内所含的小方格数应是3的倍数,从而正方形的边长应是3的倍数。经试验,不可能拼成边长为3的正方形。所以拼成的正方形的边长最少是6(见下图),需要用题目所示的图形
36÷3= 12(个)。
思路导航:
在五年级学习"奇偶性"时已经讲过类似问题。左上图共有34个小方格,17个1×2的卡片也有34个小方格,好象能覆盖住。我们将左上图黑白相间染色,得到右上图。细心观察会发现,右上图中黑格有16个,白格有18个,而1×2的卡片每次只能盖住一个黑格与一个白格,所以17个1×2的卡片应当盖住黑、白格各17个,不可能盖住左上图。
例3. 下图的七种图形都是由4个相同的小方格组成的。现在要用这些图形拼成一个4×7的长方形(可以重复使用某些图形),那么,最多可以用上几种不同的图形?
思路导航:
先从简单的情形开始考虑。显然,只用1种图形是可以的,例如用7个(7);用2种图形也没问题,例如用1个(7),6个(1)。经试验,用6种图形也可以拼成4×7的长方形(见下图)。
能否将7种图形都用上呢?7个图形共有4×7=28(个)小方格,从小方格的数量看,如果每种图形用1个,那么有可能拼成4×7的长方形。但事实上却拼不成。为了说明,我们将4×7的长方形黑、白相间染色(见右图),图中黑、白格各有14个。在7种图形中,除第(2)种外,每种图形都覆盖黑、白格各2个,共覆盖黑、白格各12个,还剩下黑、白格各2个。第(2)种图形只能覆盖3个黑格1个白格或3个白格1个黑格,因此不可能覆盖住另6种图形覆盖后剩下的2个黑格2个白格。
综上所述,要拼成 4×7的长方形,最多能用上 6种图形。
例4. 用1×1,2×2,3×3的小正方形拼成一个11×11的大正方形,最少要用1×1的正方形多少个?
思路导航:
用3个2×2正方形和2个3×3正方形可以拼成1个5×6的长方形(见左下图)。用4个5×6的长方形和1 个 1×1的正方形可以拼成 1个11×11的大正形(见右下图)。
上面说明用1个1×1的正方形和若干2×2,3×3的正方形可以拼成 11×11的大正方形。那么,不用1×1的正方形,只用2×2,3×3的正方形可以拼成11×11的正方形吗?
将11×11的方格网每隔两行染黑一行(见下页右上图)。将2×2或3×3的正方形沿格线放置在任何位置,都将覆盖住偶数个白格,所以无论放置多少个2×2或3×3的正方形,覆盖住的白格数量总是偶数个。但是,右图中的白格有11×7=77(个),是奇数,矛盾。由此得到,不用1×1的正方形不可能拼成11×11的正方形。
综上所述,要拼成11×11的正方形,至少要用1个1×1的小正方形。
二、巩固训练
1. 用七个1×2的小长方形覆盖下图,共有多少种不同的覆盖方法?
分析与解:盲目无章的试验,很难搞清楚。我们采用分类讨论的方法。
如下图所示,盖住A所在的小格只有两种情况,其中左下图中①②两个小长方形只能如图覆盖,其余部分有4种覆盖方法:右下图中①②③三个小长方形只能如图覆盖,其余部分有3种覆盖方法。所以,共有7种不同覆盖方法。
2. 有许多边长为1厘米、2厘米、3厘米的正方形硬纸片。用这些硬纸片拼成一个长5厘米、宽3厘米的长方形的纸板,共有多少种不同的拼法?(通过旋转及翻转能相互得到的拼法认为是相同的拼法)
解:有一个边长3厘米纸片有如下3种拼法:
有两个边长2厘米纸片的有如下4种拼法:
有一个边长2厘米及11个边长1厘米纸片的有2种拼法,边长全是1 厘米纸片的有1种拼法。
共有不同的拼法3+4+2+1=10(种)。
