四年级下册数学试题-竞赛思维能力训练:01方阵问题(四年级竞赛)教师版
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士兵排队,横着排叫行,竖着排叫列,若行数与列数相等,
正好排成一个正方形,这
就是一个方阵.方阵是由人和物排成的正方形,一般有实心方阵和空心方阵两种
形式
(如下图所示).
实心方阵
2层空心方阵
方阵的基本特点:
1.
方阵不论哪一层,每边上的人数都相同,每向里一层,每边上的人数就少2,每一层
就少8(除“
”外,此时内层比外层少7).
2. 每边人数和每层人数的关系:
每层人数=每边人数×4-4=(每边人数-1)×4
每边人数=每层人数÷4+1
3. 实心方阵的总人数=每边人数×每边人数。
4.
空心方阵的总人数=(最外层每边人数-空心方阵的层数)×空心方阵的层数×4
最外层每边人数=空心方阵的总人数÷空心方阵的层数÷4+空心方阵的层数
正方形舞台四周均匀地装彩灯,如果四个角
都装一盏,且每边28盏,那么这个舞台四周共装
彩灯多少盏?
分析:由于角上的四盏灯各属于两行,所以让每边的灯数乘以4再减去多加的四盏灯即为
所求。
解:角上的四盏灯各属于两行,所以彩灯总数为:
2844108
(盏)。
答:这个舞台四周共装彩灯108盏。
【答案】108【知识点】方阵问题
【难度】★★ 【出处】13年底稿
学校开运动会,要在正方形操场四周插彩
旗,4个角都
插1面,每边插12面,一共要准备多少面彩旗?
解:
124444
(面)
答:一共要准备44面彩旗。
【答案】44【知识点】方阵问题 【难度】★★
【出处】13年底稿
某校四年级的同学排成一个方阵,最外一层
的人数为10
0人,问最外一层每边上有多少人?这个方阵共有四年级学生多少人?
解:方阵最外层每边的人数:
1004125126
(人)
整个方阵的总人数:
2626676
(人)
答:最外一层每边上有26人;这个方阵共有四年级学生676人。
【答案】26;676【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
有一个正方形池塘,四个角上都栽1棵树,
一共栽了48棵树,那么每边栽多少棵树?
解:每边栽树
484113
(棵)
答:每边栽13课树。
【答案】13 【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
一堆棋子,排成一个实心方阵,后来又添
进25只棋子,使横竖各增加一排,
成为一个新的实心方阵,求原来实心方阵用了多少只棋
子?
分析:添进的25个棋子中,有1
只是放在横、竖排的交点上,所以其余24只分别放在横
排和竖排上。这样也就能求出原方阵中横排和竖
排中每排的只数,也能求出原方阵
的总只数。
解:
(251)212
(只)
1212144
(只)
答:原来实心方阵中共用了144只棋子。
【答案】144【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
光明小学四
年级学生排成一个正方形队列
参加广播体操表演,由于服装不够,只好横行、竖列各减少一排,一共减少
了27人。原来
参加广播操表演的学生有_____人。(新知杯,第一届2试)
解:原来最外层每边的人数为
(271)214
(人)
原来方阵的总人数为
1414196
(人)
【答案】196【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
男同学和女同学以隔人相间的站法,站成9
行9列的方阵,问这个方阵最外一层有男同学和女同学各多
少人?方阵中共有男同学、女
同学各多少人?
分析:根据已知条件男同学和女同学的站法有如
下两种,假设小点表示男同学,大点表示
女同学(如下图),不管是女同学站在方阵最外层的角上,还是
男同学站在方阵最外层
的角上,方阵中除最里边一层外,其他层每层男同学和女同学的人数是相同的。因
而
除最内层外男同学和女同学的人数相同,即最外层男、女同学分别为
(91)421
6
(人)。
当男同学站在方阵最外层的角上时,最内层的一人是男同学;当女同学站在方阵
最外
层的角上时,最内层的一人是女同学,即在方阵中,男同学和女同学总数相差1人。
解:(1)最外层男同学、女同学的人数均为:
(91)4216
(人)
(2)当男同学站在最外层角上时,男同学比女同学多1人。
男同学:
(991)241
(人)
女同学:
41140
(人)
(3)当女同学站在最外层角上时,女同学比男同学多1人。
女同学:
(991)241
(人)
男同学:
41140
(人)
答:在图(a)(b)两种方法中,方阵最外层有男
女同学各16人;方阵中总共有男同学41人,
女同学40人;或者有男同学40人,女同学41人。
【知识点】方阵问题 【难度】★★★ 【出处】13年底稿
现有松树和柏树以隔株相间的种法,种成
10行10列的方阵,问这个方阵最外层有松树和柏树各多少棵
?方阵中共有松树、柏树各多
少棵?
解:(1)最外层松树、柏树的棵数均为:
(101)4218
(棵)
(2)总共有树
1010100
(棵),所以松树和柏树各有
100250
(棵)
答:最外层有松树和柏树各18课;方阵中共有松树、柏树各50棵。
【答案】18;50【知识点】方阵问题 【难度】★★★ 【出处】13年底稿
妈妈用
围棋子围成一个三层空心方阵,最外
一层每边有围棋子16个,妈妈摆这个方阵共用了多少个围棋子?
分析:方阵每向里一层,每边的个数就减少2个,每一层就少8个。知道最外面一层每边
放16
个,就可以知道最外层总个数,从而可以知道其它各层总个数,就可以求出各
层的总数了。
解:方法一:按照前面的分析过程:
最外边一层棋子的个数:
(161)460
(个)
第二层棋子的个数:
60852
(个)
第三层棋子的个数:
52844
(个)
摆这个方阵共用棋子:
605244156
(个))
或者
523156
(个)
方法二:可以按照求空心方阵总数量的公式来计算。
(163)34156
(个)
答:妈妈摆这个方阵共用了156个棋子。
【答案】156 【知识点】方阵问题 【难度】★★★ 【出处】13年底稿
为了参加
一次演出,同学们要排成一个8层
的空心方阵,并且要求这个方阵的最外面一层有学生120人,问:排
成这个方阵共需要多
少名学生?
解:层数比较多,一层一层的人数分别相加计算起来会比较麻
烦,可以直接套用计算空心
方阵总数量的公式。
最外面一层每边有学生:
1204131
(名)
总人数:
(318)842384736
(名)
答:这个方阵共需要736名学生。
【答案】736【知识点】方阵问题 【难度】★★★
【出处】13年底稿
同学们排列团体操,排成一个方阵。中间的
实心方阵是女
同学,外面三层是男同学,最外圈两层又是女同学。已知方阵中男同学是108
人,问女同学有多少人?
解:男生中间一层有108÷3=36(人)
中间一层每边人数为36÷4+1=10(人)
整个方阵最外层每边人数为10+2×3=16(人)
整个方阵共有16×16=256(人)
女同学共有256-108=148(人)
答:女同学是148人。
【答案】148【知识点】方阵问题 【难度】★★★
【出处】13年底稿
用黑白两种颜色的棋子摆成一个方阵,已知
方阵中间的实心方阵是白棋子
,外面两层是黑棋子,最外圈三层又是白棋子。并且方阵中
黑棋子是96枚,那么白棋子有多少枚?
解:外层的黑棋子有:
(968)252
(枚)
外层黑棋子每边棋子数为:
524114
(枚)
这个方阵最外层每边棋子数为:
142320
(枚)
整个方阵共有:
2020400
(枚)
其中白棋子共有:
40096304
(枚)
答:白棋子有304枚。
【答案】304【知识点】方阵问题 【难度】★★★ 【出处】13年底稿
四年级二班参加运动会入场式,排成每行11
人,每列11人的方阵,问:方阵最外一层
有多少个同学,总共有多少个同学?如果去掉一
行一列,还剩多少个同学?
解:最外一层,有
114440
(人)
原来方阵,11行11列,共有
1111121
(人);
去掉1行1列,还剩10行10列,剩下
(111)(111)100
(人)
答:原方阵最外一层有40人,总共有121名同学;去掉一行一列,还剩100名同学。
【答案】40;121;100【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
同学们在军训时,进行队列表演,由于场地
有限,在原来的正方形队列中,横竖各减
少一排,一共去掉了51名同学。问原来参加队列
表演的有多少人?
解:原队列中最外层每边有
(511)226
(人)
原来参加队列表演的有
2626676
(人)
答:原来参加队列表演的有676人。
【答案】676【知识点】方阵问题 【难度】★★
【出处】13年底稿
现有杨树和柳树以隔株相间的种法,种成13
行13列的
方阵,问这个方阵最外层有杨树和柳树各多少棵?方阵中共有杨树、柳树各多少棵?
解:(1)最外层杨树、柳树的棵数均为:
(131)4224
(棵)
(2)当杨树栽在最外层角上时,杨树比柳树多1棵。
杨树:
(13131)285
(棵)
柳树:
85184
(棵)
(3)
当柳树栽在最外层角上时,柳树比杨树多1棵。
柳树:
(13131)285
(棵)
杨树:
85184
(棵)
答:这个方阵最外层有杨树和柳树均为24棵。方阵
中共有杨树85棵,柳树84棵;或方阵
中共有杨树84棵,柳树85棵。
【知识点】方阵问题 【难度】★★ 【出处】13年底稿
【教师备用】
1、
用红、绿两种颜色的小正方形瓷砖铺成一块大正方形墙面:由外向内算起,这个墙面最
外层铺的是红色瓷
砖,第二层铺的是绿色瓷砖,第三层是红色瓷砖,第四层是绿色瓷砖……,
依次铺下去,一共用了400
块瓷砖。请问:这个墙面上哪种颜色的瓷砖更多?两种瓷砖相
差多少块?
解:
400
2020
,因此这些瓷砖排成了20行20列,共
20210
(层)。
红色瓷砖有
([201)(161)(121)(81)(41)]
4220
(块)
绿色瓷砖有
400220180
(块)
两种瓷砖相差
22018040
(块)
答:这个墙面上红色的瓷砖更多,两种瓷砖相差40块。
2、某部队有解放军战士若干人,正
好排成一个方阵,若将此方阵改成长方形方阵,因而减
少6行,同时,各行均增加10人,求战士人数为
多少人?
解:如下图所示,A为去掉原方阵6行,B为增加原方阵10列,
B比A多
61060
(人),
A
10×6=60(人)
B
而原方阵每行和每列的人数是一样的,
原方阵最外层每边有
60(106)15
(人)
战士人数为
1515225
(人)
答:战士人数为225人。
3、四年级学生分
成两队参加学校广播操比赛,他们排成甲、乙两个方阵,其中甲方阵每边
的人数等于8。如果两队合并,
可以另排成一个空心的丙方阵,丙方阵最外层每边的人数比
乙方阵每边的人数多4人,甲方阵的人数正好
填满丙方阵的空心。四年级参加广播操比赛
的一共有多少人?
分析:注意到排成一个实心的丙
方阵,需要两个甲方阵和一个乙方阵的人数。而实心的丙
方阵我们可以想象成:最里面是一个乙方阵,在
乙方阵的外面围了两个甲方阵的人数。由
于丙方阵的最外层每边的人数比乙方阵每边的人数多4人,因此
丙方阵多于乙方阵的层数
是
422
(层)。而由乙方阵扩展2层需要
882128
(人),我们便可确定丙方
阵最外层的人数。
解:丙方阵最外层的人数为
(8828)268
(人)
丙方阵最外层每边的人数为
684118
(人)
甲、乙两方阵的总数为
18888260
(人)
答:四年级参加广播操比赛的一共有260人。
4、可可用围棋子摆成一个四层的空心方阵,
如果最外层每边有围棋子19个,可可摆这个
方阵最里层一周共有多少个棋子?摆这个四层空心方阵共用
了多少个棋子?
解:最里层每边有棋子
192(41)13
(个)
最里层一周有棋子
(131)448
(个)
摆这个四层空心方阵共用了棋子
(194)44240
(个)
答:可可摆这个空心方阵最里层一周共有48个棋子,摆这个四层空心方阵共用了240个棋
子。
【课前小测】
小明用围棋子摆了一个五层的空心方阵,
共用了220个棋子,问最外边一层,每边有多少个棋子?
解:直接利用求空心方阵最外层每边的个数公式来计算。
22054516
(个)
答:最外边一层每边有16个棋子。
小红用围棋子摆了一个六层的空心方阵,共
用了216个棋子,问最外边一层,每边有多少 个棋子?
解:
21664615
(个)
答:最外边一层每边有15个棋子。
有360个棋子,将它们围成正方形(空心或
实 心的),请写出四种不同的摆法,并求四种情况下最外层每边棋子各是多少?(中环杯,
第六届决赛)
解:(注意答案不唯一)
围成2层:最外层每边有
36024247
(人)
围成3层:最外层每边有
36034333
(人)
围成5层: 最外层每边有
36054523
(人)
围成6层:最外层每边有
36064621
(人)
围成9层:最外层每边有
36094919
(人)
围成10层:最外层每边有
360 1041019
(人)但此时为实心方阵,不能用
此公式,所以不成立。