小學培優第三十七周對策問題

2023-01-14 03:51:04 字數 3307 閱讀 3208

專題簡析:

同學們都熟悉「田忌與齊王賽馬」的故事,這個故事給我們的啟示是:田忌採用了「揚長避短」的策略,取得了勝利。

生活中的許多事物都蘊含著數學道理,人們在競賽和爭鬥中總是玩遊戲,大至體育比賽、軍事較量等,人們在競賽和爭鬥中總是希望自己或自己的一方獲取勝利,這就要求參與競爭的雙方都要制定出自己的策略,這就是所謂「知己知彼,百戰不殆」。哪一方的策略更勝一籌,哪一方就會取得最終的勝利。

解決這類問題一般採用逆推法和歸納法。

例題1:

兩個人做乙個移火柴的遊戲,比賽的規則是:兩人從一堆火柴中可輪流移走1至7根火柴,直到移盡為止。挨到誰移走最後一根火柴就算誰輸。

如果開始時有1000根火柴,首先移火柴的人在第一次移走多少根時才能在遊戲中保證獲勝。

先移火柴的人要取勝,只要取走第999根火柴,即利用逆推法就可得到答案。

設先移的人為甲,後移的人為乙。甲要取勝只要取走第999根火柴。因此,只要取到第991根就可以了(如乙取1根甲就取7根;如乙取2根甲就取6根。

依次類推,甲取的與乙取的之和為8根火柴)。由此繼續推下去,甲只要取第983根,第975根,……第7根就能保證獲勝。

所以,先移火柴的人要保證獲勝,第一次應移走7根火柴。

練習1:

1、一堆火柴40根,甲、乙兩人輪流去拿,誰拿到最後一根誰勝。每人每次可以拿1至3根,不許不拿,乙讓甲先拿。問:誰能一定取勝?他要取勝應採取什麼策略?

2、兩人輪流報數,規定每次報的數都是不超過8的自然數,把兩人報的數累加起來,誰先報到88,誰就獲勝。問:先報數者有必勝的策略嗎?

3、把1994個空格排成一排,第一格中放一枚棋子,甲、乙兩人輪流移動棋子,每人每次可後移1格、2格、3格,誰先移到最後一格誰勝。先移者確保獲勝的方法是什麼?

例題2:

有1987粒棋子。甲、乙兩人分別輪流取棋子,每次最少取1粒,最多取4粒,不能不取,取到最後一粒的為勝者。現在兩人通過抽籤決定誰先取。

你認為先取的能勝,還是後取的能勝?怎樣取法才能取勝?

從結局開始,倒推上去。不妨設甲先取,乙後取,剩下1至4粒,甲可以一次拿完。如果剩下5粒棋子,則甲不能一次拿完,乙勝。

因此甲想取勝,只要在某一時刻留下5粒棋子就行了。不妨設甲先取,則甲能取勝。甲第一次取2粒,以後無論乙拿幾粒,甲只要使自己的粒數與乙拿的粒數之和正好等於5,這樣,每一輪後,剩下的棋子粒數總是5的倍數,最後總能留下5粒棋子,因此,甲先取必勝。

練習2:

1、甲、乙兩人輪流從1993粒棋子中取走1粒或2粒或3粒,誰取到最後一粒的是勝利者,你認為先取的能獲勝,還是後取的能獲勝,應採取什麼策略?

2、有1997根火柴,甲、乙兩人輪流取火柴,每人每次可取1至10根,誰能取到最後一根誰為勝利者,甲先取,乙後取。甲有獲勝的可能嗎?取勝的策略是什麼?

3、盒子裡有47粒珠子,兩人輪流取,每次最多取5粒,最少取1粒,誰最先把盒子的珠子取完,誰就勝利,小明和小紅來玩這個取珠子的遊戲,先名先、小紅後,誰勝?取勝的策略是什麼?

例題3:

在黑板上寫有999個數:2,3,4,……,1000。甲、乙兩人輪流擦去黑板上的乙個數(甲先擦,乙後擦),如果最後剩下的兩個數互質,則甲勝,否則乙勝。

誰必勝?必勝的策略是什麼?

甲先擦去1000,剩下的998個數,分為499個數對:(2,3),(4,5),(6,7),……(998,999)。可見每一對數中的兩個數互質。

如果乙擦去某一對中的乙個,甲則接著擦去這對中的另乙個,這樣乙、甲輪流去擦,總是一對數、一對數地擦,最後剩下的一對數必互質。所以,甲必勝。

練習3:

1、甲、乙兩人輪流從分別寫有1,2,3,……,99的99張卡片中任意取走一張,先取卡的人能否保證在他取走的第97張卡片時,使剩下的兩張卡片上的數乙個是奇數,乙個是偶數?

2、兩個人進行如下遊戲,即兩個人輪流從數列1,2,3,……,100,101勾去九個數。經過這樣的11次刪除後,還剩下兩個數。如果這兩個數的差是55,這時判第乙個勾數的人獲勝。

問第乙個勾數的人能否獲勝?獲勝的策略是什麼?

3、在黑板上寫n—1(n>3)個數:2,3,4,……,n。甲、乙兩人輪流在黑板上擦去乙個數。

如果最後剩下的兩個數互質,則乙勝,否則甲勝。n分別取什麼值時:(1)甲必勝?

(2)乙必勝?必勝的策略是什麼?

例題4:

甲、乙兩人輪流在黑板上寫下不超過10的自然數,規定禁止在黑板上寫已寫過的數的約數,最後不能寫的人為失敗者。如果甲第乙個寫,誰一定獲勝?寫出一種獲勝的方法。

這裡關鍵是第一次寫什麼數,總共只有10個數,可通過歸納試驗。

甲不能寫1,否則乙寫6,乙可獲勝;甲不能寫3,5,7,否則乙寫8,乙可獲勝;甲不能寫4,9,10,否則乙寫6,乙可獲勝。因此,甲先寫6或8,才有可能獲勝。

甲可以獲勝。如甲寫6,去掉6的約數1,2,3,6,乙只能寫4,5,7,8,9,10這六個數中的乙個,將這六個數分成(4,5),(7,9),(8,10)三組,當乙寫某組中的乙個數,甲就寫另乙個數,甲就能獲勝。

練習4:

1、甲、乙兩人輪流在黑板上寫上不超過14的自然數。書寫規則是:不允許寫黑板上已寫過的數的約數,輪到書寫人無法再寫時就是輸者。現甲先寫,乙後寫,誰能獲勝?應採取什麼對策?

2、甲、乙兩人輪流從分別寫有3,4,5,……,11的9張卡片中任意取走一張,規定取卡人不能取已取過的數的倍數,輪到誰無法再取時,誰就輸。現甲先取,乙後取,甲能否必然獲繩?應採取的對策是什麼?

3、甲、乙兩人輪流在2004粒棋子中取走1粒,3粒,5粒或7粒棋子。甲先取,乙後取,取到最後一粒棋子者為勝者。甲、乙兩人誰能獲勝?

例題5:

有乙個3×3的棋盤以及9張大小為乙個方格的卡片如圖37-1所示,9張卡片分別寫有:1,3,4,5,6,7,8,9,10這幾個數。小兵和小強兩人做遊戲,輪流取一張卡片放在9格中的一格,小兵計算上、下兩行6個數的和;小強計算左、右兩列6個數的和,和數大的一方取勝。

小兵一定能取勝嗎?

如圖37-1所示,由於4個角的數是兩人共有的,因而和數的大小只與放在a,b,c,d這4個格中的數有關。

小兵要獲勝,必須採取如下策略,盡可能把大數填入a或c格,盡可能將小數填入b格或d格。

由於1+10<3+9,即b+d<a+c,小兵應先將1放在b格,如小強把10放進d格,小兵再把9放進a格,這時不論小強怎麼做,c格中一定是大於或等於3的數,因而小兵獲勝。如小強把3放進a格,小兵只需將9放到c格,小兵也一定獲勝。

練習5:

1、在5×5的棋盤的右上角放一枚棋子,每一步只能向左、想下或向左下對角線走一格。兩人交替走,誰為勝者。必勝的策略是什麼?

2、甲、乙兩人輪流往乙個圓桌面上放同樣大小的硬幣,規則是每人每次只能放一枚,硬幣不能重疊,誰放完最後一枚硬幣而使對方再無處可放,誰就獲勝。如果甲先放,那麼他怎樣才能取勝?

3、兩人輪流在3×3的方格中畫「√」和「×」,規定每人每次至少畫一格,至多畫三格,所有的格畫滿後,誰畫的符號總數為偶數,誰就獲勝。誰有獲勝的策略?

第三十七講直接證明與間接證明

班級 姓名 考號 日期 得分 一 選擇題 本大題共6小題,每小題6分,共36分,將正確答案的代號填在題後的括號內 1 命題 對於任意角 cos4 sin4 cos2 的證明 cos4 sin4 cos2 sin2 cos2 sin2 cos2 sin2 cos2 過程應用了 a 分析法 b 綜合法 ...

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