植树问题(方阵问题)
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2011年1月15日植树问题(方阵问题)
课堂讲解
1、方阵的概念:
横着排叫行,竖着排叫列,若行数与列数都相等,恰好排成一个正方形,这
就是一个方队,这种
方队也叫做方阵(亦叫乘方问题)。在摆放的方阵中如果是实
心的,我们叫它实心方阵;如果这个方阵是
空心的,我们叫它空心方阵。
2、方阵的基本特点:
方阵中,里一层总比外一层的一边少2
个物体,里一层物体的个数一定比个
一层物体总个数少8个。
实心方阵中,物体个数=最外层的一边个数×最外层一边的个数;
(每边数—1)×4=每层数; 每层数÷4+1=每边数
空心方阵中物体的个数=(最外层一边的个数—层数)×层数×4
3、方阵去掉行或列以后的人数变化:
去掉的行数和列数
去掉一行一列
去掉二行二列
去掉三行三列
去掉四行四列
去掉的总数目
每边数×2-1
每边数×(2+2)-2×2
每边数×(3+3)-3×3
每边人数
去行列人数
每边人数×(行数+列数)-(行数×列数)
每边数×(4+4)-4×4 (行列人数+行数×列数)÷(行数+列数)
4、方阵中其它特性问题:
1、如果把最外圈形成的正方形叫第一层,再向里一圈叫第二层的
话,会发现相
邻的这两个正方形每边个数相差为2,相邻两层相差总个数为8。
2、每边人(
或物)数和四周人(或物)数的关系:四周人(或物)数=【每边人(或物)
数-1】×4;每边人(或
物)数=四周人(或物)数÷4+1
3、中实方阵的总人数(或物)=每边人(或物)数×每边人(或物)数
4、观察中空方阵,我们不难发现方阵的基本特点:
中空方阵的总人(或物)数=(最外层每
边人(或物)数-中空方阵的层数)×
中空方阵的层数×4
课堂练习题 例题1:
学生排成12人一行共12行的一个队伍,如果去掉一行一列,共需要
去掉多少人
?
解:因为根据方阵特点,去掉一行一列需要去掉“每边数×2-1”,即12×2-1=23人。
例题2:
小丁在围棋盘上摆一个方阵,其中二行二列是白子,其余都是黑子,
黑子共有
81枚,这个方阵共有多少枚棋子?
解:可以画个图。并且这是个特殊的方针问题,它去掉的另一边棋
子是对齐的。81枚黑子,
则每边是9枚,所以黑棋每行梅列都是9枚,最上层的棋子数就是(9+2)
=11(枚),那么
这个方针共有棋子:11×11=121(枚)。
11
9×9=81
10
例题3:
游
行队伍中,少先队员在彩车周围围成每边两层的方阵,最外面一层
每边15人,那么彩车周围共有少先队
员多少人?
解:这是个空心方阵。因为根据方阵特点,每层人数=(每边数-1)×4,而两层之间人
数
相差8人。所以答案为:(15-1)×4×2-8=104人,如果有三层学生,那么答案为:(1
5-1)
×4×3-8×(1+2)=144人。
例题4:
有一队学生排成一个中空方阵,最外层有64人,最内层有
32人,这
队学生共有多少人?
解:这是个空心方阵。因为根据方阵特点,每层人数=(每边
数-1)×4,
而两层之间人数相差8人。那么第二层人数是:64-8=56人,第三层:56-8=
48
人,第四层:48-8=40人,第五层:40-8=32人。而最外层每边人数:64÷4+1=
17
(人),第二层是17-2=15人。第三层是:15-2=13人,第四层是:13-2=11人
,
第五层:11-2=9人,
第一种方法:第六层:9-2=7人,第七层:7-2=5人,
第八层是:5-2=3人,
所以根据方阵特点可以这样做:17×17-(24+16+8+1)=24
0(人)
第二种方法:另外根据公式:中空方阵的总人(或物)数=(最外层每边人(或
物)
数-中空方阵的层数)×中空方阵的层数×4
所以总人数=(17-5)×5×4=240人
第三种方法:64+56+48+40+32=240(人)
例题5:
有一队学生如果排成三层中空方阵,则多10人,如
果在中间空心部分
接着增排一层又少6人,问这队学生共有多少人?
解:这是个空心方阵。因为根据方阵特点,每层人数=(每边数-1)
×4,
而两层之间人数相差8人。根据题意,最后少6人,得出增加的一层人数是16
人(10
+6=16)。
第一种方法:那么第四层每边人数:16÷4+1=5人,第三层每边人数:5+2=
7
人,第二层每边人数:7+2=9人,最外层每边人数:9+2=11人。那么总人数:
11
×11-5×5+10=106(人);
第二种方法:另外根据公式:中空方阵的总人(或物)数=(
最外层每边人(或
物)数-中空方阵的层数)×中空方阵的层数×4
所以总人数=(11-4)×4×4-6=106人
第三种方法:把每一层的
人数相加,减去不足的6人。16+24+32+40-6=106(人)
例题6:
一方正形
桃园,共10层,最里层共种了16棵桃树,若每颗桃树结桃
60千克,这个桃园共结桃多少千克??
解:这是个实心方阵,又结合了植树
问题。最外层每边的种桃数:(16÷4+1)
+2×(10-1)=23(棵),而最里层共种了16
棵,即每边数:16÷4+1=5棵,那
么还有一层没种。即每边还可以种3棵。
第一种方法
:可以得出:这个桃园共种了:23×23-3×3=520(棵),那么
棵结桃:60×520=31
200(千克)。
第二种方法:另外根据公式:中空方阵的总人(或物)数=(最外层每边人(或物)数-中空方阵的层数)×中空方阵的层数×4
所以总棵数=(23-10)×10×4=520(棵);60×520=31200(千克)。
当然也可以用比较复杂的办法,把每一层的数目相加的办法来做,但实在
有点太繁琐。
(2011年1月15日)植树问题(方阵)---课堂练习1
1、军训的学生进行列队表演,排成了一个10行10列的队伍,如果去掉1行1列,要去掉
多
少人?
2、小明在围棋上摆出了一正方形方阵,其中两行两列是白子,共有76
枚,而其余是黑子,
问这个方阵共有多少枚棋子?
3、手持鲜花的同学
在一辆车的四周围成了每边两层的方阵,最外面一层每边13人,彩车周
围的同学有多少人?
4、有一队学生排成中心空的方阵,最外层是52人,最内层是28人,这队学生有多少人?
5、三年级学生组成一个正方形方阵,共13行,每行13人,后来由于服装不够,只好去掉
两行两列,问这个方阵还有多少人?
6、小丁把棋子排成一
个正方形方阵,如果在这个方阵中去掉横竖各一排,则这个方阵少了
13枚棋子,那么这个方阵共有棋子
多少枚?
7、在一个正方形的方阵中,其中两行两列都是男生,有8
4人,其余都是女生,问这个方阵
共有学生多少人?
8、学生排成正方
行列,如果这个队列横竖再增加一排,还需补充15人,问原来参加队列的
学生有多少人?
9、一堆一分硬币排成方阵多余4枚,若正方形纵横两个方面各增加一层,则缺少9枚,问<
br>这堆硬币有多少枚?
10、小明用棋子排成一个四层空心方阵,最外层每边15枚,这个方阵共有多少棋子?
(2011年1月15日)植树问题(方阵)---课堂练习1
1
、军训的学生进行列队表演,排成了一个10行10列的队伍,如果去掉1行1列,要去掉
多少人?
解:因为根据方阵特点,去掉一行一列需要去掉“每边数×2-1”,即10×2-1=19人。
2、小明在围棋上摆出了一正方形方阵,其中两行两列是白子,共有76枚,而其
余是黑子,
问这个方阵共有多少枚棋子?
解:根据下图,我们可以分别把两边平移,就变成了
一个正方形,即最外层的棋子总数为
76枚。那么最外层的每边数:76÷4+1=20(枚),那么这
个方阵的总数为:20×20=400(枚);
76
3、手持鲜花的同学在一辆车的四周围成了每
边两层的方阵,最外面一层每边13人,彩车
周围的同学有多少人?
解:根据方空心阵特点,总人数=(最外层每边人数-层数)×层数×4,所以彩车周围的学
生
数:(13-2)×2×4=88(人);也可以用第二种方法,最外层每边人数为13人,那么最
外层
总人数为:(13-1)×4=48人,第二层人数为:48-8=40人,总数为:48+40=88人。
4、有一队学生排成中心空的方阵,最外层是52人,最内层是28人,这队学生有多少人?
解:根据方空心阵特点,相邻两层总人数人数相差8,所以,层数:(52-28)÷8+1=4(层),
因为最外层总人数为52人,所以每边的人数为:52÷4+1=14(人),因为总人数=(最外层
每边人数-层数)×层数×4,所以这队学生数为:(14-4)×4×4=160(人);
5、三年级学生组成一个正方形方阵,共13行,每行13人,后来由于服装不够,只好去掉
两行两列,问这个方阵还有多少人?
解:因为根据方阵特点,去掉两行两列,需要去掉“每边
数×(2+2)-2×2”,那么这个方
阵还有:13×13-【13×(2+2)-2×2】=169
-(52-4)=121人。
6、小丁把棋子排成一个正方形方阵,如果在这个
方阵中去掉横竖各一排,则这个方阵少了
13枚棋子,那么这个方阵共有棋子多少枚?
解:根
据下图,我们可以得出最外层每边的棋子数:(13+1)÷2=7(枚),因为交叉点是公
共点;那么
这个方阵共有棋子:7×7=49(枚);
7、在
一个正方形的方阵中,其中两行两列都是男生,有84人,其余都是女生,问这个方阵
共有学生多少人?
解:根据下图,我们可以分别把两边平移,就变成了一个正方形,我们可以得出最外层的
学生总
人数为84人,那么最外层每边学生数:84÷4+1=22(人),那么这个方阵共有学生:
22×2
2=484(人);
76
8、学生排成正方行列,如果这个队列横竖再增加一排,还需补充15人,问原来
参加队列的
学生有多少人?
解:因为根据图示,
虚线是增加的一层,那么最外层(增加的)每边的人数:(15+1)÷2=8
人,因为有个交叉点。那
么原来方阵共有:8×8-15=49(人);
9、一堆一分硬币排成方阵多
余4枚,若正方形纵横两个方面各增加一层,则缺少9枚,问
这堆硬币有多少枚?
解:因为根据图示,虚线是增加的一层,那么最外层(增加的)每边的硬币数:(
4+9+1)
÷2=7(枚),因为有个交叉点。那么这对硬币共有:7×7-9=40(枚);
10、小明用棋子排成一个四层空心方阵,最外层每边15枚,这个方阵共有多少棋子?
解:根据方空心阵特点,总人数=(最外层每边人数-
层数)×层数×4,那么这个方阵共有:
(15-4)×4×=176(枚)棋子。
(2011年1月15日)植树问题(方阵)---课堂练习2
1、某公园把40盆花排成二层中空方阵,这一方阵外层每边摆多少盆花?
2、一队学生排成中空方阵,最外层的人数为44人,最内层的人数为28人,这
一方阵共有
多少人?
3、一方阵桃园共十层,最
里层共种16棵桃树,若每棵桃树结桃60千克,这个桃园可结桃
多少千克?
4、一个大型方阵,外层每边30人,内层每边10人,中间位置由16人表演,
问这个方阵共
有多少人?
5、有学生若干人,如
列成三层中空方阵多9人,如中空部分增加两层则少15人,问有学生
多少人?
6、游行队伍中,手持鲜花的少先队员在一辆彩车四周围成了两边两层的方针,最
外层每边
13人,彩车周围的少先队员有多少人?
7、有一队学生排成一个中空的方阵,最外层52人,最内层28人,这队学生有多少人?
8、一些学生如果排成三层空心方阵,则多10人,如果在中间空心部分,接着增
排一排则又
少6人,问共有学生多少人?
(2011年1月15日)植树问题(方阵)---课堂练习2
1、某公园把40盆花排成二层中空方阵,这一方阵外层每边摆多少盆花?
解:根据方空心阵特点,总人数=(最外层每边人数-层数)×层数×4,那么最外层每边的
花
有:40÷2÷4+2=7(盆)。或者:(40+8)÷2÷4+1=7(盆)
2、一队学生排成中
空方阵,最外层的人数为44人,最内层的人数为28人,这一方阵共有
多少人?
解:根据方
空心阵特点,相邻两层总人数人数相差8,所以,层数:(44-28)÷8+1=3(层),
因为最外
层总人数为44人,所以最外层每边的人数为:44÷4+1=12(人),因为总人数=(最
外层每边
人数-层数)×层数×4,所以这队学生数为:(12-3)×3×4=108(人);
3、一方阵
桃园共十层,最里层共种16棵桃树,若每棵桃树结桃60千克,这个桃园可结桃
多少千克?
解:根据方阵特点,相邻的这两个正方形每边个数相差为2,最里层每边有桃树:16÷4+1=5(棵),那么
最外层每边有桃树:5+2(10-1)=23(棵),因为总人数=(最外层每边人数-层数)×层数
×4,所以这个
桃园共有桃树:(23-10)×10×4=520(棵);共结桃:60×520=3
1200(千克)
4、一个大型方阵,外层每边30人,内层每边10人,中间位置由16人表演,
问这个方阵共
有多少人?
解:根据方空心阵特点,相邻两层总人数人数相差8,最外层总人数
为:(30-1)×4=116
(人),最内层总人数为:(10-1)×4=36(人),那么层数:
(116-36)÷8+1=11(层),因
为:总人数=(最外层每边人数-
层数)×层数×4,所以这个方阵共有:(30-11)×11×
4+16=852(人);
5、有学生若干人,如列成三层中空方阵多9人,如中空部分增加两层则少15人,问有学生
多少人?
有多少人?
解:根据题意,增加两层少15人,那么增加的两层总人数为:9+15=24(
人),那么增加两
层中的最外层为:(24+8)÷2=16(人)。根据方空心阵特点,相邻两层总人
数人数相差8,
那么这个中空方阵最外层的人数为:16+8×(4-1)=40(人),最外层每边的
人数:40÷4+1=11
(人),因为:总人数=(最外层每边人数-
层数)×层数×4,所以这个方阵共有:(11-3)
×3×4+9=105(人);
6、游
行队伍中,手持鲜花的少先队员在一辆彩车四周围成了两边两层的方针,最外层每边
13人,彩车周围的
少先队员有多少人?
解:根据方空心阵特点,总人数=(最外层每边人数-层数)×层数×4,所以彩
车周围的学
生数:(13-2)×2×4=88(人);也可以用第二种方法,最外层每边人数为13人
,那么最
外层总人数为:(13-1)×4=48人,第二层人数为:48-8=40人,总数为:48
+40=88人。
7、有一队学生排成一个中空的方阵,最外层52人,最内层28人,这队学生有多少人?
解
:根据方空心阵特点,相邻两层总人数人数相差8,所以,层数:(52-28)÷8+1=4(层),
因为最外层总人数为52人,所以每边的人数为:52÷4+1=14(人),因为总人数=(最外层
每
边人数-层数)×层数×4,所以这队学生数为:(14-4)×4×4=160(人);
8、一些
学生如果排成三层空心方阵,则多10人,如果在中间空心部分,接着增排一排则又
少6人,问共有学生
多少人?
解:根据题意,增排一层少6人,那么增加的最内层总人数为:10+6=16(人),根据
方空
心阵特点,相邻两层总人数人数相差8,那么这个中空方阵最外层的人数为:16+8×(4-1)
=40(人),最外层每边的人数:40÷4+1=11(人),因为:总人数=(最外层每边人数-
层数)
×层数×4,所以这个方阵共有:(11-3)×3×4+10=106(人);