奥数--特殊解题方法(含解题思路)
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知行合一
知识改变命运,行动成就人生
1
特殊解题方法
【穷举法】
解答某些数学题,可以把问题所涉及到的数量或结论的有限种情况,
不重复不遗漏地全部列举出来,以达
到解决问题的目的。这种解题方法就是穷
举法。
例1
从甲地到乙地有A、B、C三条路线,
从乙地到丙地有D、E、F、G四条路线。问从
甲地经过乙地到达丙地共有多少条路线?(如图)
分析:从甲地到乙地有3条路线,从乙地
到丙地有4条路线。从甲地经过乙地到达
丙地共有下列不同的路线。
解:3×4=12
答:共有12条路线。
例2 如果一整数,与1、2、3这三个
数,通过加减乘除运算(可以添加括号)
组成算式,能使结果等于24,那么这个整数就称为可用的。在
4、5、6、7、8、
9、10、11、12这九个数中,可用的有_______个。
分析:根据题意,用列式计算的方法,把各算式都列举出来。
4×(1+2+3)=24
(5+1+2)×3=24 6×(3+2-l)=24
7×3+1+2=24 8×3×(2-1)=24
9×3-1-2=24
10×2+l+3=24
11×2+3-l=24 12×(3+1-2)=24
通过计算可知,题中所给的9个数与1、2、3都能够组成结果是24的算式。
答:可用的数有9个。
例3 从0、3、5、7中选出三个数字能排成_______个三位
数,其中能被5整
除的三位数有_________个。
分析:根据题中所给的数字可知:三位数的百位数只能有三种选择:
十位数在余下的三个数字中取一个数字,也有3种选择;
个位数在余下的两个数字中取一个数字,有2种选择。
解:把能排成的三位数穷举如下,数下标有横线的是能被5整除的。
305, 307, 350,
357, 370, 375;503, 507, 530, 537, 570, 573;
703, 705, 730, 735, 750, 753
答:能排成18个三位数,其中能被5整除的有10个数。
例4
数一数图3.30中有多少个大小不同的三角形?
分析:为了不重复不遗漏地数出图中有多少个大小不同的
三角形,可以把三角形分成A、B、C、D四类。
A类:是基本的小三角形,在图中有这样的三角形16个;
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2
B类:是由四个小三角形组成的三角形,在图中有这样的三角形7个。6个
尖朝上,一个尖朝下。
C类:是由九个小三角形组成的三角形,
在图中有这样的三角形3个,尖都朝上。
D类:是最大的三角形,图中只有1个。
解:16+7+3+1=27(个)
答:图中有大小不同的三角形共27个。
【设数法】 有些数学题涉及的概念易被混淆,解题
时把握不定,还有些数学题
是要求两个(或几个)数量间的等量关系或者倍数关系,但已知条件却十分抽
象,数量关系又很复杂,凭空思索,则不易捉摸。为了使数量关系变得简单明
白,可以给题中的
某一个未知量适当地设一个具体数值,以利于探索解答问题
的规律,正确求得问题的答案。这种方法就是
设数法。设数法是假设法的一种
特例。
给哪一个未知量设数,要便于快速解题。为了使计
算简便,数字尽可能小
一点。在分数应用题中,所设的数以能被分母整除为好。若单位“
1”未知,
就给单位“1”设具体数值。
例1 判断下列各题。(对的打√,错的打×)
(1)除1以外,所有自然数的倒数都小于1。( )
(2)正方体的棱长和它的体积成正比例。( )
以上各数的倒数都小于1,就能猜测此题的说法是正确的。
第(2)小题,给正方体的棱长设数,分析棱长的变化与其体积变化的规律。
棱长
体积
1
1
2
8
3
27
4
64
5
125
6
216
...
...
由上表看出,正方体的棱长扩大2倍,体积扩大8倍;棱长扩大4倍,体
积扩大64倍……
这不符合正比例的含义,就能断定此题的说法是错误的。
1
例2
六年级同学中,男生人数比女生人数多,女生人数比男生少几分之几?
3
分析:先把女生人数看作单位“1”,假定女生人数为60人,
1
男生人数则为
60(1)80
(人)
3
女生人数比男生人数少几分之几,则为
(8060)80
1
4
通过设数分析,理清了数量关系,找到了解题线索,便能顺利地列出综合算式。
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3
111
11
1
解:
60(
1)60
60(1)
或
(11)(1)
334
33
4
答:女生人数比男生人数多
1
.
4
例3 某人骑自行车从A地往B地
.去时用了1.2小时,沿原路回家时,速度
1
比原来加快,那么需要多少小时?
3
分析:这道题似乎条件不够,不知从何下手。不妨根据路程、时间、速度的关
系,给从A地去B
地的速度设一个具体数值试一试。
1
假设去时每小时走20千米,那么A、B两地的路程就是
:
20124
(千米)
5
180
沿原路回家的速度则为:
20(1)
(千米)
33
回家时所需的时间则为:
24
解:把全路程看作单位“1”.
809
(小时)
310
11
9
1
1
9
(小时)或
201<
br>
20(1)
1
(1)
(小时)
1
5
3
10
3
10
1
5
答:回家需要
9
小时.
10
例4 已知甲校学生数是乙校学生数的40%,甲校女生数是甲校学
生数的30%,
乙校男生数是乙校学生数的42%,那么,两校女生总数占两校学生总数的百分
比是____。
分析:题中没有给出具体数量,且数量关系错综复杂,不易理清头绪。我们不
妨把乙校人数看作单位“ 1”,给乙校学生人数假定一个具体数值,这样就化
难为易了。若假定乙校学
生为500人,则甲校学生为:500×40%= 200(人)
由甲校女生数是甲校学生数的30%,则甲校女生数为:200×30%=60(人)
由乙校男生数是乙校学生数的42%,则乙校女生数为:500×(1-42%)=290(人)
两校学生总数为:500+200=700(人)两校女生总数为:60+290=350(人)
则两校女生总数占两校学生总数的百分比为:350÷700=50%
解:[500×40%×30%+500×(1-42%)]÷(500+200)
=[60+290] ÷700
=350÷700
=50%
或[40%×30%+(1-42%)]÷(1+40%)=50%
答:两校女生总数是两校学生总数的50%.
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例5
如图3.32,正方形面积为20平方厘米,求阴影部分的面积。
分析:一般的解法是先求正方形的边
长和圆的半径,再求圆面积,然后用正方
形的面积减去圆面积,即得阴影部分的面积。这样算就要用到开
平方的知识。
如果假设正方形的边长为1,运用小学的知识便能解决这个问题。我们可以先
求阴
影部分的面积占正方形面积的百分之几,再计算阴影部分的面积。
设正方形的边长为1,正方形的面积则为:1
2
=1
圆的半径则为:0.5
2
=0.25
圆面积占正方形面积的百分比为:
3.14×0.5
2
÷1
2
=0.785=78.5%
阴影部分的面积占正方形面积的百分比为:1-78.5%=21.5%
由此可知阴影部分的面积为:20×21.5%=4.3(平方厘米)
解:设正方形的边长为1,则阴影部分的面积为
20×(1-3.14×0.5
2
÷1
2
)=20×21.5%=4.3(平方厘米)
答:阴影部分的面积为4.3平方厘米。
{注意:如果把正方形的边长设为其它数,计算的结果都是相同的。}
【类比法】类比法是运用类比推
理解答问题的一种方法。类比推理是根据两个
对象有一部分属性相类似,从而推出这两个对象的其它属性
也可能相类似的一
种推理方法。类比推理是富于创造性的一种思维方法,在小学数学中有着广泛
的应用。例如,分数和比都含有相除的意义,我们根据除法的商不变性质,类
推出分数的基本性质和比的
基本性质。在解答数学题时,遇到问题A和问题B
有许多类似的属性,见到问题B时就会联想到问题A,
于是可以用解决问题A
的办法去解决问题B,或者用解决问题B的办法去解决问题A。
例1
从时针指向3点整开始,经过多少分钟,分针正好与时针重合?
分析:此题与追及问题相类似。如果把
钟面上1分钟的距离作为1格,则1小
51
时分针走60格,时针走5格。那么分针走1格,时
针就走格(即格).
6012
11111
.格就是分针与时针行走的速度
差,
121212
正3点时分针与时针相隔15格,求经过多少时间分针与时针重合,实质上就
是
要解决多少时间分针追上时针的问题.
因此,每分钟分针比时针多走:
1
解:
15(1
1114
)1516
(分钟)
121211
4
分钟,分针与时针重合.
11
答:经过
16
例 2
A、B、C、D、E、F、G7个站,每两站间都是相隔 600米。问从A站到
G站的路程是多少米?
分析:不能简单回答从A站到G站的路程是600×7=4200(米)。此题与在不
是封闭的
线路上要求两端都要植树的问题相类似,把7个站看成7棵树,根据
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段数比棵树少1的道理解答此题。
解:600×(7-1)=3600(米)
答:从A站到G站的路程是3600米。
例3 王老师为学校购买音乐器材。他带去的钱可以买10台手风琴或50把提琴,
如果他买了
6台手风琴后,把剩下的钱全部买提琴,可以买多少把提琴?
分析:题中没有给出王老师带了多少钱,
以及提琴和手风琴的单价等条件,怎
么能算出剩下的钱可以买多少把提琴呢?可是仔细一想,便可发现此
题与工程
问题相似。如果把王老师一共带的钱数看作“ 1”,则每台手风琴的单价就是
11
12
,每把提琴的单价就是,买6台手风琴后剩下的钱就是
16.
由此
1050105
便可求出剩下的钱能买多少把提琴.
解:
(1
112
6)5020
(把)
10505
答:可以买20把提琴.
此题还可用解正比例应用题的方法来解
答,把题意转化为:“买10台手风琴的
钱与买50把提琴的钱相等,买4台手风琴的钱可以买多少把提
琴?”
解:设可以买x把提琴,由题意得
10∶4=50∶x
x
450
10
x =20
答:可以买20把提琴。
【尝试法】解答某些数学题,可以先根据题意对题目的答案进行猜测,然后把
猜测的答案试一试,看这个答案是否符合题意。如果符合,则问题就得到解决。
如果不符合,就
得对答案进行调整,或者重新猜测,直到找出正确的答案为止。
这种解题方法就是尝试法,或者叫做试验
法。
例1 把0、4、6、、7、8、9这六个数字,分别填入下面算式的方框内,每个
方框
只许填一个数字,使每个等式都成立。
分析:比较两个等式,先填第二个等式有利于快
速解题。根据所给出的数字来
分析,能使第二个等式成立的情况有两种:6×9=54
7×8=56
如果把 6×9=54填入第二个等式,那么还剩下0、7、8三个数字,经过多次试<
br>验,这三个数字不可能使第一个等式成立。说明应重新调整。
把7×8=56填入第二个等式,
那么还剩下0、4、9三个数字,把这三个数字填
入第一个等式,能使第一个等式成立,问题便得到解决
。
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例2
有一类小于200的自然数,每一个数的各位数字之和为奇数,而且都是两
个两位数的乘积(例如
144=12×12).那么这一类自然数中,第三大的数是____。
分析:根据条件,可以猜测这
些两位数的十位数只可能是1,而且两位数中不
能出现11,因为11×11=121,11×12=1
32,11×13=143……乘积的每位数字
之和均为偶数,不合题意,应予排除。经过分析,猜测有
了一定的范围,于是
进行尝试,边尝试边筛选,以求得正确的解答。
10×10=100
10×12=120 10×13=130(不合题意) 10×14=140
10×15=150(不合题意) 10×16=160
下面把不符合题意的情况,不再列举出来。
12×12=144,12×14=168,12×15=180,13×14=182,13×15=195。
把以上符合题意的乘积按从大到小的顺序排列:195、182、180、168、160、
144、120、100。第三大的数是180。
答:满足题设条件的自然数中,第三大的数是180。
1
例3 把100个人分成四队,一
队人数是二队人数的
1
倍,一队人数是三队人
3
1
数的
1<
br>倍,那么四队有 人.
4
分析:为了统一单位“1”,把条件进行转化:
13
“一队人数是二队人数的
1
倍”转化为:二队人数是一队人数的
34
14
“一队人数是三队人数的
1
倍”转化为:三队人数是一队人数的
45
因为人的个数是自然数,根据条件可以知道一队的人数一定是4和5的公
倍数
。在100以内的数中4和5的公倍数有 20、40、60……
凭直觉,认为一队人数是20人。如果认定这个猜测是正确的,那么二队
人数为
20
34
15
人,三队人数为
2016
人,则四队人数为:
45
100-20-15-16=49(人)
如果对这个答案有怀疑,不妨
再试。若一队人数为40人,则二队人数为
30人,三队人数为32人,这样四个队的人数就超过了10
0,显然不合题意。因
此,第一次尝试的答案是正确的。
解:通过转化条件和尝试求出一队人数为20人.
34
10020202049
(人)
45
答:四队有49人。
【探索法】当我们要解决某一个较复杂的问题时,可以从这个问题的部分特殊
的情况入手,通过
观察、分析、推理,从而探索出普遍的规律,运用这个规律,
求得问题的解答。这就是探索法。
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7
例1
在下面的数表中,第1994行左边第一个数是____。
分析:先看数表中各数排列的情
况,表中排列的数是2、3、4、5……等自然数,
每行三个数,单行自左往右,双行自右往左。左边每
行第一个数按7、13、
19……排,这是一列公差为6的等差数列。通过仔细观察,就会发现一个规律
,
就是数表左边第一个数等于它所在的行数乘以3加1,即
左边第一个数=行数×3+1
运用这个规律,便能十分迅速地求出第1994行左边第一个数是:
1994×3+1=5983
这个答案是否正确,可以通过计算验证。
7+6×(1994÷2-1)=5983 由此证明原答案是正确的。
答:数表中第1994行左边第一个数是5983。
例2
先找出下面数列的排列规律,然后在括号里填上适当的数。
(1) 2,8,32,128,( )
(2) 1,4,5,2,8,10,4,( ),( )。
分析:观察(1)题,发现相邻两个数后
一个总是前一个数的4倍,因此括号里
应填512。再看第(2)题,可以把每三个数
分为一组,比较组与组之间数字排列的规律,
如图3.33。
通过比较,发现
后一组数中每一个数都分别是前一组数中相对应位置的那
个数的2倍,因此括号里应填16,20。
解:(1)2,8,32,128,(512)。(2)1,4,5,2,8,10,4,(16),(20)。
例3 将
3
化成小数后,小数点后面第1998位数字是几?
14
分析:我们不必计算到小数点后第1998位,可以从研究部分情况入手,发现规
律,进行推理,而求
得问题的解答。
33
3140.271......
由此可知,化成小数是一
个混循环小数,
1414
其商可简写成
0.2142857
.小数点后除2以
外,每六位数重复出现一次.根据这
个规律便可求得小数点后第1998位数是几.
解:(1998-1)÷6=332……5
由上式可知1998位数字在循环节重复出现
332次后的第五位上,因此这个数字是5。
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8
例4
数一数右图(图3.34)中有多少个三角形。
分析:要知道图3.34有多少个三角形,不妨先分析图3.35这个简单图形。
三角形
A′B′C′的 B′C′边上有5个点,线段总数为:4+3+2+1=10
数一数这个图形中正好一共有10个三角形。于是可以知道底边上有多少条
线段,便有多少个三角形。
用以上规律来研究三角形ABC中一共有多少个三角形。这个三角形共分为
三层,线段AB
,DE,FG上都有5个点,从图上可知一层有三角形的个数是
4+3+2+1=10(个)
那么三角形ABC中共有三角形 10×3=30(个)
例5 先观察后计算
1
3
+2
3
=9
(1+2)
2
=9
1
3
+2
3
+3
3
=36
(1+2+3)
2
=36
1
3
+2
3
+3
3
+4
3
=100
(1+2+3+4)
2
=100
1
3
+2
3
+3
3
+4
3
+5
3
=225
(1+2+3+4+5)
2
=225
……
……
计算:1
3
+2
3
+3
3
+4
3
+5
3
+6
3
+7
3
+8
3
=
?
分析:通过观察,发现了这样的规律,即从1开始的连续自然数立方之和
与这些连续自
然数之和的平方。根据这个规律可以巧算出
1
3
+2
3
+3
3
+………+8
3
=(1+2+3+……+8)
2
=36
2
=1296
【染色法】有许多数学问题,可以用不同的颜色来区分事物的不同类别。通过<
br>着色把各种条件和问题,形象、直观地显示出来,使分析和处理问题,变得具
体和明朗起来,从而
使我们能找到一条解决问题的捷径。
例1 图3.36由 18块
1×1的正方形拼成,你能否用9块2×1的长方形将图形
盖住。
分析与解:我们
将图形中的小方格黑白相间涂色(如图3.37),那么有8块白
格和10块黑格。每一块2×1的长方
形能够且只能盖住一块白格和一块黑格。
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用8块2×1的长方形覆盖后,余下两
块黑格,而余下的那块2×1的长方形是
无法盖住2块黑格的。所以9块2×1的长方形无法将题设的图
形盖住。
例2 下图(图3.38)为某展览会展室的布局,相邻两室之间有门相通,参观的
人能否从入口进入A室依次而入,又不重复地看过各室的展览后,从B室进入
出口处?
<
br>分析与解:为了说清楚问题,如图(3.39)将各展室黑白相间涂上颜色。不管
人们选择什么路
线,总是出了白室进黑室,出了黑室进白室。共有16个展室,
要经过15道门。从A出发过第1道门进
入黑室。过第2道门进入白室,过第3
道门进入黑室……,过第15道门进入黑室,而B室是白室。所以
想从白室依次
而入,不重复地看过各室从B室进入出口是不可能的。
例3 17名
科学家每两名都通信讨论问题,在他们的通信中仅讨论三个问题,
任何一对科学家只讨论一个问题,那么
至少有三个科学家互相通信讨论同一个
问题。你能说明这个理由吗?
分析与解:将三个不同问题,用红、黄、蓝三种
颜色表示,17名科学家看作17个点,两点之间
用或红、或黄或蓝的线段相连接表示讨论某个
不同的问题。每一点都要发出16条线段。
由抽屉原理,至少有6条线段同色。如图3.40表示
从点A发出的6条同色线段AA
1
、AA
2
、AA
3
、AA
4
、AA
5
、AA
6
,不妨设这6
条线段是红色。
下面考虑A
1
、A
2
、A
3
、A
4
、A
5
、A
6
之间连线的着色情况
(1)若这6点所连线段至少有一条红色,例如A
1
A
2
,那么三角形AA
1
A
2
三边是红色,表
示这三个科学家互相讨论同一个问题。
(2)若这6点间所连线段没有一条红色。那么只能是黄色
和蓝色。这6点
每一点可发出5条线段。由抽屉原理,至少有三条同色,不妨设为黄色。如图
假
设A
1
A
2
,A
1
A
3
,A
1<
br>A
4
为黄色。再考虑A
2
、A
3
、A
4间所连线段的着色情况。
①若A
2
、A
3
、A
4
间的连线至少有一条黄色,不妨设A
2
A
3
为黄色,那么得
三角形A
1
A
2
A
3
是三边黄色的三角形,表示这三个科学
家讨论同一问题。
②若A
2
、A
3
,A
4
间
的连线没有一条黄色,那么就得一个三边为蓝色的三角
形A
2
A
3
A
4
,表示这三个科学家讨论同一问题。由以上讨论可知,无论怎样,至
少有三个科学家
互相通信讨论同一个问题。