16、特殊解題方法
【窮舉法】 解答某些數學題,可以把問題所涉及到的數量或結論的有限種情況,不重複不遺漏地全部列舉出來,以達到解決問題的目的。這種解題方法就是窮舉法。
例1 從甲地到乙地有a、b、c三條路線,從乙地到丙地有d、e、f、g四條路線。問從甲地經過乙地到達丙地共有多少條路線?(如圖3.28)
分析:從甲地到乙地有3條路線,從乙地到丙地有4條路線。從甲地經過乙地到達丙地共有下列不同的路線。
解:3×4=12
答:共有12條路線。
例2 如果一整數,與1、2、3這三個數,通過加減乘除運算(可以新增括號)組成算式,能使結果等於24,那麼這個整數就稱為可用的。在4、5、6、7、8、9、10、11、12這九個數中,可用的有_______個。(2023年小學數學奧林匹克初賽試題)
分析:根據題意,用列式計算的方法,把各算式都列舉出來。
4×(1+2+3)=24 (5+1+2)×3=24
6×(3+2-l)=24 7×3十豆十2—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
通過計算可知,題中所給的9個數與1、2、3都能夠組成結果是24的算式。
答:可用的數有9個。
例3 從0、3、5、7中選出三個數字能排成_______個三位數,其中能被5整除的三位數有_________個。(2023年全國小學數學競賽預賽試題)
分析:根據題中所給的數字可知:
三位數的百位數只能有三種選擇:
十位數在餘下的三個數字中取乙個數字,也有3種選擇;
個位數在餘下的兩個數字中取乙個數字,有2種選擇。
解:把能排成的三位數窮舉如下,數下標有橫線的是能被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個三位數,其中能被5整除的有10個數。
例4 數一數圖3.30中有多少個大小不同的三角形?
分析:為了不重複不遺漏地數出圖中有多少個大小不同的三角形,可以把三角形分成a、b、c、d四類。
a類:是基本的小三角形,在圖中有這樣的三角形16個;
b類:是由四個小三角形組成的三角形,在圖中有這樣的三角形7個。6個尖朝上,乙個尖朝下。
c類:是由九個小三角形組成的三角形,在圖中有這樣的三角形3個,尖都朝上。
d類:是最大的三角形,圖中只有1個。
解:16+7+3+1=27(個)
答:圖中有大小不同的三角形共27個。
【設數法】 有些數學題涉及的概念易被混淆,解題時把握不定,還有些數學題是要求兩個(或幾個)數量間的等量關係或者倍數關係,但已知條件卻十分抽象,數量關係又很複雜,憑空思索,則不易捉摸。為了使數量關係變得簡單明白,可以給題中的某乙個未知量適當地設乙個具體數值,以利於探索解答問題的規律,正確求得問題的答案。這種方法就是設數法。
設數法是假設法的一種特例。
給哪乙個未知量設數,要便於快速解題。為了使計算簡便,數字盡可能小一點。在分數應用題中,所設的數以能被分母整除為好。若單位「 1」未知,就給單位「1」設具體數值。
例1 判斷下列各題。(對的打√,錯的打×)
(1)除1以外,所有自然數的倒數都小於1。( )
(2)正方體的稜長和它的體積成正比例。( )
以上各數的倒數都小於1,就能猜測此題的說法是正確的。
第(2)小題,給正方體的稜長設數,分析稜長的變化與其體積變化的規律。
由上表看出,正方體的稜長擴大2倍,體積擴大8倍;稜長擴大4倍,體積擴大64倍……這不符合正比例的含義,就能斷定此題的說法是錯誤的。
幾分之幾?
分析:先把女生人數看作單位「1」,假定女生人數為60人。男生人數則為
女生人數比男生人數少幾分之幾,則為
解:通過設數分析,理清了數量關係,找到了解題線索,便能順利地列出綜合算式。
。分析:這道題似乎條件不夠,不知從何下手。不妨根據路程、時間、速度的關係,給從a地去b地的速度設乙個具體數值試一試。
假設去時每小時走20千公尺,那麼a、b兩地的路程就是:
沿原路回家的速度則為:
回家時所需的時間則為:
解:把全路程看作單位「1」。
例4 已知甲校學生數是乙校學生數的40%,甲校女生數是甲校學生數的30%,乙校男生數是乙校學生數的42%,那麼,兩校女生總數佔兩校學生總數的百分比是____。
(2023年小學數學奧林匹克競賽試題初賽b卷)
分析:題中沒有給出具體數量,且數量關係錯綜複雜,不易理清頭緒。我們不妨把乙校人數看作單位「 1」,給乙校學生人數假定乙個具體數值,這樣就化難為易了。
若假定乙校學生為500人,則甲校學生為:
500×40%= 200(人)
由甲校女生數是甲校學生數的30%,則甲校女生數為:
200×30%=60(人)
由乙校男生數是乙校學生數的42%,則乙校女生數為:
500×(1-42%)=290(人)
兩校學生總數為:
500+200=700(人)
兩校女生總數為:
60+290=350(人)
則兩校女生總數佔兩校學生總數的百分比為:
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:兩校女生總數是兩校學生總數的50%。
例7 如圖3.32,正方形面積為20平方厘公尺,求陰影部分的面積。
分析:一般的解法是先求正方形的邊長和圓的半徑,再求圓面積,然後用正方形的面積減去圓面積,即得陰影部分的面積。這樣算就要用到開平方的知識。
如果假設正方形的邊長為1,運用小學的知識便能解決這個問題。我們可以先求陰影部分的面積佔正方形面積的百分之幾,再計算陰影部分的面積。
設正方形的邊長為1,正方形的面積則為:
12=1
圓的半徑則為:
圓面積佔正方形面積的百分比為:
陰影部分的面積佔正方形面積的百分比為
1-78.5%=21.5%
由此可知陰影部分的面積為
20×21.5%=4.3(平方厘公尺)
解:設正方形的邊長為1,則陰影部分的面積為
=20×21.5%
=4.3(平方厘公尺)
答:陰影部分的面積為4.3平方厘公尺。
注意:如果把正方形的邊長設為其它數,計算的結果都是相同的。
【模擬法】模擬法是運用模擬推理解答問題的一種方法。模擬推理是根據兩個物件有一部分屬性相類似,從而推出這兩個物件的其它屬性也可能相類似的一種推理方法。模擬推理是富於創造性的一種思維方法,在小學數學中有著廣泛的應用。
例如,分數和比都含有相除的意義,我們根據除法的商不變性質,類推出分數的基本性質和比的基本性質。在解答數學題時,遇到問題a和問題b有許多類似的屬性,見到問題b時就會聯想到問題a,於是可以用解決問題a的辦法去解決問題b,或者用解決問題b的辦法去解決問題a。
例1 從時針指向3點整開始,經過多少分鐘,分針正好與時針重合?
分析:此題與追及問題相類似。如果把鐘面上1分鐘的距離作為1格,則1小時分針走60格,時針走5格。那麼分針走1格,
經過多少時間分針與時針重合,實質上就是要解決多少時間分針追上時針的問題。
例 2 a、b、c、d、e、f、g7個站,每兩站間都是相隔 600公尺。問從a站到g站的路程是多少公尺?
分析:不能簡單回答從a站到g站的路程是600×7=4200(公尺)。此題與在不是封閉的線路上要求兩端都要植樹的問題相類似,把7個站看成7棵樹,根據段數比棵樹少1的道理解答此題。
解:600×(7-1)=3600(公尺)
答:從a站到g站的路程是3600公尺。
例3 王老師為學校購買**器材。他帶去的錢可以買10臺手風琴或50把提琴,如果他買了6臺手風琴後,把剩下的錢全部買提琴,可以買多少把提琴?
分析:題中沒有給出王老師帶了多少錢,以及提琴和手風琴的單價等條件,怎麼能算出剩下的錢可以買多少把提琴呢?可是仔細一想,便可發現此題與工程問題相似。
如果把王老師一共帶的錢數看作「 1」,則每台手風琴
=20(把)
答:可以買20把提琴。
此題還可用解正比例應用題的方法來解答,把題意轉化為:「買10臺手風琴的錢與買50把提琴的錢相等,買4臺手風琴的錢可以買多少把提琴?」
解:設可以買x把提琴
10∶(10-6)=50∶x
答:可以買20把提琴。
【嘗試法】解答某些數學題,可以先根據題意對題目的答案進行猜測,然後把猜測的答案試一試,看這個答案是否符合題意。如果符合,則問題就得到解決。如果不符合,就得對答案進行調整,或者重新猜測,直到找出正確的答案為止。
這種解題方法就是嘗試法,或者叫做試驗法。
例1 把0、4、6、、7、8、9這六個數字,分別填入下面算式的方框內,每個方框只許填乙個數字,使每個等式都成立。
分析:比較兩個等式,先填第二個等式有利於快速解題。根據所給出的數字來分析,能使第二個等式成立的情況有兩種:
6×9=54 7×8=56
如果把 6×9=54填入第二個等式,那麼還剩下0、7、8三個數字,經過多次試驗,這三個數字不可能使第乙個等式成立。說明應重新調整。
把7×8=56填入第二個等式,那麼還剩下0、4、9三個數字,把這三個數字填入第乙個等式,能使第乙個等式成立,問題便得到解決。
例2 有一類小於200的自然數,每乙個數的各位數字之和為奇數,而且都是兩個兩位數的乘積(例如 144=12×12)。那麼這一類自然數中,第三大的數是_____。(2023年小學數學奧林匹克初賽試題)
根據條件,可以猜測這些兩位數的十位數只可能是1,而且兩位數中不能出現11,因為11×11=121,11×12=132,11×13=143……乘積的每位數字之和均為偶數,不合題意,應予排除。經過分析,猜測有了一定的範圍,於是進行嘗試,邊嘗試邊篩選,以求得正確的解答。
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