数学初中竞赛逻辑推理专题训练(包含答案)
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数学初中竞赛逻辑推理专题训练
一.选择题
1.某校九年级6名
学生和1位老师共7人在毕业前合影留念(站成一行),若老师站在中间,
则不同的站位方法有( )
A.6种 B.120种 C.240种 D.720种
2.钟面上有十二个数1,2,3,
…,12.将其中某些数的前面添上一个负号,使钟面上所
有数之代数和等于零,则至少要添
n
个负号,这个数
n
是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.仪表板上有四个开关,每个开关只能处于开或者关状态,如果相邻的两个开关不能同时
是开的,那么
所有不同的状态有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
4.小明
训练上楼梯赛跑.他每步可上2阶或3阶(不上1阶),那么小明上12阶楼梯的不
同方法共有( )
(注:两种上楼梯的方法,只要有1步所踏楼梯阶数不相同,便认为是不同的上法.)
A.15种 B.14种 C.13种 D.12种
5.如图,2×5的正方形网格中,用5
张1×2的矩形纸片将网格完全覆盖,则不同的覆盖
方法有( )
A.3种
B.5种 C.8种 D.13种
6.﹣2和2对应的点将数轴分成3段,如果数轴上任意
n
个不同的点中至少有3个在其中
之一段,那么
n
的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.计算机中的堆栈是一些连续
的存储单元,在每个堆栈中数据的存入、取出按照“先进后
出’’的原则.如图,堆栈(1)的2个连续
存储单元已依次存入数据
b
,
a
,取出数据的
顺序是
a,
b
;堆栈(2)的3个连续存储单元已依次存人数据
e
,
d<
br>,
c
,取出数据的顺序
则是
c
,
d
,
e
,现在要从这两个堆栈中取出这5个数据(每次取出1个数据),则不同顺
序的取法的种数
有( )
A.5种 B.6种 C.10种 D.12种
8.用六根火柴棒搭
成4个正三角形(如图),现有一只虫子从点
A
出发爬行了5根不同的火
柴棒后,到了
C
点,则不同的爬行路径共有( )
A.4条 B.5条 C.6条
D.7条
9.将四边
ABCD
的每个顶点涂上一种颜色,并使每条边的两端异色,若
共有3种颜色可供使
用(并不要求每种颜色都用上),则不同的涂色方法为( )种.
A.6 B.12 C.18 D.24
10.如图所示,韩梅家的左右两侧各摆了3盆花,
韩梅每次按照以下规则往家中搬一盆花,
先选择左侧还是右侧,然后搬该侧离家最近的,要把所有的花搬
到家里,共有( )
种不同的搬花顺序.
A.8 B.12 C.16
D.20
11.如图,在一块木板上均匀钉了9颗钉子,用细绳可以像图中那样围成三角形,在这块木
板上,还可以围成
x
个与图中三角形全等但位置不同的三角形,则
x
的值为( )
A.8 B.12 C.15 D.17
12.
初二(1)班有37名学生,其中参加数学竞赛的有30人,参加物理竞赛的有20人,有
4人没有参加
任何一项竞赛,则同时参加这两项竞赛的学生共有( )人.
A.16
二.填空题
13.湖南卫视推出的电视节目《我是歌手第三季》于3月27日落下帷幕,歌手
韩红夺得歌
王称号.在这个节目中,每场比赛7位歌手的成绩排位顺序是由现场500位大众评委投票决定的,每场比赛每位大众评委有3张票(必须使用)以投给不同的3位歌手.在某
一场比赛中,
假设全部票都有效,也不会产生并列冠军,那么要夺得冠军至少要获得
张票.
14
.如图,在一个4×4的方格棋盘的
A
格里放一枚棋子,如果规定棋子每步只能向上、下
或左、右走一格,那么这枚棋子走28步后
到达
B
处.(填“一定能”或“一定不
能”或“可能”)
B.17
C.18 D.19
15.将红、白、黄三种小球,装入红、白、黄三个盒子中,每个盒子
中装有相同颜色的小球.已
知:
(1)黄盒中的小球比黄球多;
(2)红盒中的小球与白球不一样多;
(3)白球比白盒中的球少.
则红、白、黄三个盒子中装有小球的颜色依次是 .
16.在表达式
S=中,
x
1
、
x
2
、
x
3
、
x
4
是1、2、3、4的一种排列(即:
x
1
、
x
2
、
x
3
、
x
4
取1、2、3、4中的某
一个数,且
x
1
、
x
2
、
x
3
、
x
4
互不相同).则使
S
为实数的
不同排列的种数有
种.
17.如图,一个田字形的区域
A
、
B
、C
、
D
栽种观赏植物,要求同一个区域中种同一种植物,
相邻的两块种不
同的植物,现有4种不同的植物可供选择,那么有 种栽种方案.
18.6名乒乓
球运动员穿着4种颜色的服装进行表演赛,其中2人穿红色的,2人穿黄色的,
1人穿蓝色的,1人穿黑
色的.每次表演选3人出场,且仅在服装颜色不同的选手间对局
比赛,具体规则是:
(1)出
场的“3人组”中若服装均不相同,则每两人都进行1局比赛,且比赛过的2名
选手在不同的“3人组”
中再相遇时还要比赛.
(2)出场的“3人组”中若有服装相同的2名选手,则这2名选手之间不比赛
,并且只
派1人与另1名选手进行1局比赛.
按照这样的规则,当所有不同的“3人组”都出场后,共进行了 局比赛.
19.将
1、2、3、…、64填入右图8×8的表格中,每格一个数.如果某格所填的数至少大
于同行中的5个
,且至少大于同列的5个,那么就将这个格子涂上红色.涂上红色的格
子最多 个.
三.解答题
20.120人参加数学竞赛,试题共有5道大题,已知第1、2、3
、4、5题分别有96、83、74、
66、35人做对,如果至少做对3题便可获奖,问:这次竞赛至
少有几人获奖?
21.某校一间宿舍里住有若干位学生,其中一人担任舍长.元
旦时,该宿舍里的每位学生互
赠一张贺卡,并且每人又赠给宿舍楼的每位管理员一张贺卡,每位宿舍管理
员也回赠舍
长一张贺卡,这样共用去了51张贺卡.问这间宿舍里住有多少位学生.
22.世界杯足球赛每个小组共有四个队参加比赛,采用单循环赛
制(即每两个队之间要进行
一场比赛),每场比赛获胜的一方得3分,负的一方得0分,如果两队战平,
那么双方各
得1分,小组赛结束后,积分多的前两名从小组出线.如果积分相同,两队可以通过比
净胜球或其他如抽签等方式决定谁是第二名,确保有两支队伍出线.
(1)某队小组比赛后共得6分,是否一定从小组出线?
(2)某队小组比赛后共得3分,能从小组出线吗?
(3)某队小组比赛后共得2分,能从小组出线吗?
(4)某队小组比赛后共得1分,有没有出线的可能?
23
.把一条宽为1厘米的长方形纸片对折
n
次,得到一个小长方形,宽仍然是1厘米,长是
整数厘米.然后,从小长方形的一端起,每隔1厘米剪一刀,最后得到一些面积为1平
方厘米的正方形
纸片和面积为2平方厘米的长方形纸片.如果这些纸片中恰好有1282块
正方形,那么,对折的此数<
br>n
共有多少种不同的数值?
2
4.圆周上的十个点将圆周十等分,连接间隔两个点的等分点,共得到圆的十条弦,它们彼
此相交,构成
各种几何图形.图中有多少个平行四边形?
25.足
球的球面由若干个五边形和正六边形拼接而成,已知有12块正五边形,则正六边形
的块数是?
26.在
m
(
m≥2)个不同数的排列
P
1
P
2
P
3
…
P
m
中,若1≤
i
<
j
≤
m
时,
P
i
>
P
j
(即前面某数大
于后面某数),则称
P
i
与
P
j
构成一个逆序.一个排列的全部逆序的总数称为该排列的
逆
序数.记排列(
n
+1)
n
(
n
﹣1)…321
的逆序数为
a
n
,如排列21的逆序数
a
1
=1,排列4321的逆序数
a
3
=6.
(1)求
a
4
、
a
5
,并写出
a
n
的表达式(用
n
表示
,不要求证明);
(2)令
b
n
=+﹣2,求
b
1
+
b
2
+…
b
n
并证明
b
1
+
b
2
+…
b
n
<3,
n
=1,2,….
参考答案
一.选择
1.解:老师在中间,故第一位同学
有6种选择方法,第二名同学有5种选法,第三名同学
有4种选法,第四名同学有3种选法,第五名同学
有2种选法,第六名同学有1种选法,
所以共有6×5×4×3×2×1=720种.
故选:
D
.
2.解:因为1+2+3+…+11+12=78,
所以78÷2=39,也就是添上负号的数的和为﹣39,其余数的和为39使代数和等于零,
要填负号最少,首先从大数前面加负号,
因此﹣10﹣11﹣12=﹣33,﹣33﹣6=﹣39,
由此得到至少要添4个负号.
故选:
A
.
3.解:我们用
O
表示开的状态,
F
表示关的状态,
则各
种不同的状态有
OOOO
,
OOOF
,
OOFO
,
OFOO
,
FOOO
,
FOFO
,
OFOF
,FOOF
共8种状态.
故选:
C
.
4.解:设小明上
n
阶楼梯有
a
n
种上法,
n
是正整数,则
a1
=0,
a
2
=1,
a
3
=1.
由
加法原理知
a
n
=
a
n
﹣2
+
a
n
﹣3
,
n
≥4.
递推可得
a
4
=a
2
+
a
1
=1,
a
5
=
a
3
+
a
2
=2,
a
6
=
a
4
+
a
3
=2,
a
7
=
a
5
+
a
4
=3,
a
8
=
a
6
+
a
5
=4,
a
9
=
a
7
+
a
6
=5,
a
10
=
a
8
+
a
7
=7,
a
11
=
a
9
+
a
8
=9,
a
12
=
a
10
+
a
9
=12.
故选:
D
.
5.解:如图所示,直线代表一个1×2的小矩形纸片:
1+4+3
=8(种).
答:不同的覆盖方法有8种.
故选:
C
.
6.解:∵令每个抽屉最多有2个点,则最多有6个点,
∴
n
≥7.
故选:
C
.
7.解:先取出堆栈(1)的数据首次取出的只能是
a
,可以有下列情况,
abcde
,
acbde
,
acdbe
,
acdeb
四种情况;
先取出堆栈(2)的数据首次取出的只能是
c
,可以有下列情况, <
br>cdeab
,
cdabe
,
cdaeb
,
cabde
,
caedb
,
cadeb
六种情况,
综上所知,共10种取法.
故选:
C
.
8.解:从点
A
出发爬行了5根不同的火柴棒后,到了
C
点,不同的爬行路径有:①
AB﹣
BC
﹣
CA
﹣
AD
﹣
DC
;②AB
﹣
BC
﹣
CD
﹣
DA
﹣
AC;③
AC
﹣
CB
﹣
BA
﹣
AD
﹣DC
;④
AC
﹣
CD
﹣
DA
﹣
AB<
br>﹣
BC
;⑤
AD
﹣
DC
﹣
CA
﹣<
br>AB
﹣
BC
;⑥
AD
﹣
DC
﹣
CB
﹣
BA
﹣
AC
.
共有6条.
故选:
C
.
9.解:设供选用的颜色分别为1,2,3;
当
A
选1时,有两种情况:
①
C
与
A
的
颜色相同时,
B
、
D
的选法有:
一、
B<
br>选2,
D
选3;二、
B
选3,
D
选2;三、
B
选2,
D
选2;四、
B
选3,
D
选3;
共4种涂色方法;
②
C
与
A
的颜色不同时,选法有: <
br>一、
C
选2,
B
、
D
选3;二、
C
选3,
B
、
D
选2;
共2种涂色方法;
因此当
A
选1时,共有2+4=6种涂色方法;而
A
可选1、2、3三种颜色;
因此总共有3×6=18种涂色方法.故选
C
.
10.解:韩梅每次只能选择搬左侧或者右侧的花,左侧和右侧分别只能选择三次,
我们将三
个左和三个右组成的排列(例如:左左右左右右是一种情况)分别对应一种搬
花的顺序,
并且
不同的排列对应不同的搬花顺序,所以三个左和三个右组成的排列的个数与搬花顺
序的个数相同, 故只需考虑所以三个左和三个右组成的排列的个数,对于这种排列只需要考虑在6个位
置中选择三个
为左的个数,
这样的个数一共有
故选:
D
.
11.解:如图所示:
=20.
将图形分成①、②、③、④四部分,
第①个小正方形中符合题意的三角形有3个;
第②个小正方形中符合题意的三角形有4个;
第③个小正方形中符合题意的三角形有4个;
第④个小正方形中符合题意的三角形有4个;
综上可得共有15个与图中三角形全等但位置不同的三角形,即
x
=15.
故选:
C
.
12.解:设同时参加两项竞赛的学生有
x
人,根据题意可列出方程:
37=30+20+4﹣
x
,
解得
x
=17(人);
故选:
B
.
二.填空
13.解:∵(500×3)÷7=214(张)…2(张),
又∵全部票都有效,也不会产生并列冠军,
∴夺得冠军至少要获得票数=214+2=216(张)
故答案为:216.
14
.解:棋子每走一步都有2一4种可能的选择,所以该棋子走完28步后,可能出现的情
况十分复杂.
如果把棋盘上的方格分成黑白相间的两类,且使每个黑格的四周都是白格,那么,棋子
从黑色<
br>A
格出发,第一步必定进人白格;
第二步必定进人黑格,第三步又进入白格…
也就是说棋子走奇数步时进人白格;
走偶数步时,进人黑格,
所以当棋子从
A
格出发28步后,必定落在黑格.
故这枚棋子走28步后可能到达
B
处.
故答案为:可能.
15.解:由条件(2)知红盒不装白球,由条件(3)知白盒不装白球,故黄盒装白球.
假
设白盒装黄球,由条件(3)知白球比黄球少,这与条件(1)矛盾,故白盒装红球,
红盒装黄球.
故答案为:黄、红、白.
16.解:∵
x
1
﹣
x
2
+
x
3
﹣
x
4
≥0,
∴
x<
br>1
+
x
3
≥
x
2
+
x
4<
br>;
符合条件的排列数是:
P
4
4
﹣
C
4<
br>2
P
2
2
=24﹣8=16(种)
故答案为:16. 17.解:若
A
,
C
种同一种植物,则
A
,
C
有4×1种栽种方法,
B
,
D
都有3种栽种法,共有
4×3
×3=36种栽种方案;
若
A
,
C
种不同的植物,
则有4×3种栽种法,
B
,
D
都有2种栽种法,一共有4×3×2×2
=48种栽种法.
所以共有36+48=84种.
故答案为:84.
18.解
:将穿红色服装的2名选手表示为平行直线
l
1
、
l
2
;将
穿黄色服装的2名选手表示为
另两条平行直线
l
3
、
l
4<
br>;将穿蓝色、黑色服装的选手表示为相交直线
l
5
、
l
6、且与
l
1
、
l
2
、
l
3
、
l
4
均相交,这就得到了图1,图中无三线共点.
(1)“3人组”的服装
均不相同时,按规则,对应着3条直线两两相交,其比赛局数恰为
图中的线段数(图2)因为
l
1
、
l
2
、
l
3
、
l
4
上各有4个交点,每条直线有6条线段,共有
24条线段.
(2)当“3人组”有2
人服装相同,按规则,其比赛局数恰好为图中的线段数(图3)
因为
l
5
、<
br>l
6
上各有5个交点,每条直线上都有10条线段,共得20条线段.
两种情况合计,总比赛局数为44局.
故答案为:44.
19.解:因
为一行有8个数,至多有3个数可以大于同行的5个数,只有当这两个数分别同
时大于所在列的5个数时
,
涂上红色,所以一行最多有3个涂上红色,8行最多有3×8=24个涂上红色,如图所示:
1所在位置,都可以涂成红色.
故答案为:24.
三.解答
20.解:将这120人分别编号为
P
1
,
P
2
,
…,
P
120
,
并视为数轴上的120个点,用
A
k表示这120人之中未答对第
k
题的人所成的组,
|
A
k
|为该组人数,
k
=1,2,3,4,5,
则|
A
1
|=24,|
A
2
|=37,|
A3
|=46,|
A
4
|=54,|
A
5
|=8
5,
将以上五个组分别赋予五种颜色,
如果某人未做对第
k
题,
则将表示该人点染第
k
色,
k
=1,2,3,4,5,
问题转化为,求出至少染有三色的点最多有几个?
由于|
A
1
|+
|
A
2
|+|
A
3
|+|
A
4
|
+|
A
5
|=246,
故至少染有三色的点不多于=82个,
图是满足条件的一个最佳染法,
即点
P
1
,
P
2
,…,
P
85
这85个点染第五色;
点
P
1,
P
2
,…,
P
37
这37个点染第二色;
点
P
38
,
P
39
,…,
P
83
这46个点染第四色;
点
P
1
,
P
2
,…,P
24
这24个点染第一色;
点
P
25
,
P
26
,…,
P
78
这54个点染第三色;
于是染有三色的点最多有78个.
因此染色数不多于两种的点至少有42个,
即获
奖人数至少有42个人(他们每人至多答错两题,而至少答对三题,例如
P
79
,P
80
,…,
P
120
这42个人).
答:获奖人数至少有42个人.
21.解:设有
x
个学生,
y
个管理员.
该宿舍每位学生
与赠一张贺卡,那么每个人收到的贺卡就是
x
﹣1张,那么总共就用去了
x
(
x
﹣1)张贺卡;
每个人又赠给每一位管理员一张贺卡,那么就用去了
xy
张贺卡;
每位管理员也回赠舍长一张贺卡,那么就用去了
y
张贺卡;
∴
x
(
x
﹣1)+
xy
+
y
=51,
∴51
=
x
(
x
﹣1)+
xy
+
y
=
x
(
x
﹣1)+
y
(
x
+1)≥
x
(
x
﹣1)+
x
+1=
x
2
+1(当
y<
br>=1时取“=”),
解得,
x
≤7;
x
(
x
﹣1)+(
x
+1)
y
=51
∵51是奇数,而
x
和
x
﹣1中,有一个是偶数,
∴
x
(
x
﹣1)是偶数,
∴(
x
+1)
y
是奇数,
∴
x
是偶数,
而
x
≤7,所以
x
只有2 4 6三种情况;
当
x
=2时,
y
=
当
x
=4时,
y
=(不是整数,舍去);
(不是整数,舍去);
当
x
=6时,
y
=3.
所以这个宿舍有6个学生.
22.解:(1)不一定.
设四个球队分别为
A
、
B
、<
br>C
、
D
,
如四个球队的比赛结果是
A
战胜了
B
,
D
, 而
B
战胜了
C
,
D
,
C
战胜了
A
,
D
,
D
在3场比赛中都输了,
这样,小组赛之后,
ABC
三个球队都得6分,
D
队积0分,
因此小组中的第三名积分是6分,
∴不能出线;
(2)有可能出线.
如
A
在3场比赛中获得全胜,而
B
战胜了
C
,C
战胜了
D
,
D
战胜了
B
,
这样,小组赛之后,
A
积9分,
B
、
C
、
D
都积3分,
因此这个小组的第二名,一定是3分出线;
(3)有可能出线.
如
A
队三战全胜,
B
、
C
、
D
之
间的比赛都战平,
这样这个小组的第二名的积分一定是2分,
自然有出线的可能.
(4)不可能出线.
如果只得1分,说明他的3场比赛成绩是1平2负,
而他负的两个球队的积分至少是3分,
他就不可能排到小组的前两名,必然被淘汰.
23.解:设长方形的长为
a
,
若
n
=1,即对折一次,按题中操作可得1平方厘米的正方形纸片个数为:
(﹣1)×2=
a
﹣2=1282,
解得:
a
=1284,2|1284,符合条件;
若
n
=2,即对折2次,按题中操作可得1平方厘米的正方形纸片个数为:
(﹣1)×2+(﹣2)×(4﹣2)=
a
﹣6=1282,
解得:
a
=1288,4|1288,符合条件;
若
n
=3,即对折3次,按题中操作可得1平方厘米的正方形纸片个数为:
(﹣1)×2+(﹣2)×(8﹣2)=
a
﹣2×(8﹣1)=1282,
解得:
a
=1296,8|1296,符合条件;
对一般的
n,得到的正方形个数为;
a
﹣2×(2
n
﹣1),另
a
﹣2×(2
n
﹣1)=1282,
解得:
a
=2×(2
n
﹣1)+1282=2×2
n
+1280,
若2
n
|
a
,则符合条件,显然,
当2
n
|1280时符合条件,1280=2
8
×5,
∴
n
可取1到8,对折的次数
n
共有8种不同的可能数值.
24.解:连接圆周上的十个等分点的“对径点”,
则可得5条直径,
因为每条直径是一个平行四边形的较长的那条对角线,
所以可得5个平行四边形.
即图中有5个平行四边形.
25.解:设正六边形有5
x
块,则正五边形有3
x
块,
由题意得:共有12块正五边形,即3
x
=12,
解得:
x
=4,5
x
=20.
即正六边形的块数是20块.
26.解:(1)由排列21的逆序数
a
1<
br>=1,排列4321的逆序数
a
3
=6,得
a
4
=4
+3+2+1=10,
a
5
=5+4+3+2+1=15,
∴
a<
br>n
=
n
+(
n
﹣1)+…+2+1=
(2
)∵
a
n
=
n
+(
n
﹣1)+…+2+1=,b
n
=+﹣2,
;
∴
b
n
=+﹣2=+﹣2=﹣,
∴
b
1
+
b
2
+…+
b
n
=2[(﹣)+(﹣)+…+(﹣
又∵
n
=1,2,…,
∴
b
1
+
b
2
+…
b
n
=3﹣
﹣<3.
)]=3﹣﹣;