[數(shù)學(xué)]第30屆YMO交流活動小學(xué)6年級初賽試題
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一、填空題(每題5分)?
1、計(jì)算:
求s=( ? ? ?)。
?「答案解析」
首先,我們先來算大分?jǐn)?shù)的分子項(xiàng)。
然后我們再來看大分?jǐn)?shù)的分母項(xiàng)。
所以,。
如此這樣,我們也可總結(jié)出公式:
?2、計(jì)算:
求s=( ? ? ?)。
?「答案解析」
先統(tǒng)一成假分?jǐn)?shù),再分類,分別提取公因式。
?3、計(jì)算:
求s=( ? ? ?)。
?「答案解析」
仔細(xì)分析,我們按分母先歸類。
?4、按規(guī)律寫出一列算式:,如果要保證被減數(shù)比減數(shù)大,最多能寫出( ? ? ?)個(gè)算式?
?「答案解析」
仔細(xì)觀察,被減數(shù)依次減少7,減數(shù)依次增加3。
假設(shè)x次后滿足要求,那第x次的被減數(shù)就是,減數(shù)就是,則有如下不等式成立:
可以解得。
由于x只能是整數(shù),那么只能讓,此時(shí)的算式就是。
所以,最多能寫出100個(gè)算式。
5、從36到100這65個(gè)自然數(shù)的乘積的末尾有( ?)個(gè)連續(xù)的0。
?「答案解析」
要求末尾有多少個(gè)連續(xù)的0,就是要求這段乘積里能分解出多少個(gè)2x5,很明顯,2的數(shù)量肯定比5多,實(shí)際上就是求這段乘積里包含多少個(gè)5。
因此,末尾有連續(xù)16個(gè)0。
?6、用7個(gè)1x2的長方形紙片覆蓋一個(gè)2x7的方格表,共有( ?)種覆蓋方法。
?「答案解析」
這樣的題目看起來是不是很眼熟呢?
和我們以前做過的題目是不是似曾相識?
其實(shí)呀,這個(gè)2x7的方格表,我們可以將其看作7級的臺階,1x2的紙片,相當(dāng)于允許我們一次走一步或兩步。
很眼熟了吧,這個(gè)其實(shí)就是斐波拉契數(shù)列,我們可以用倒推法、遞歸法來解決。
其中,,因此,種。
其實(shí)也可不必像上面那么計(jì)算,只要將數(shù)列寫出來,數(shù)到第七個(gè)便是。
?7、觀察按下列規(guī)律排成的一列數(shù):
在這個(gè)數(shù)列中,從左邊起第m個(gè)數(shù)記為,當(dāng)時(shí),m=( ? ? )。
?「答案解析」
仔細(xì)觀察,只要能找到合適的分組方式即可,不需要找到通項(xiàng)公式。
第一組:共1項(xiàng),分母為,分子為,分子分母和為2。
第二組:共2項(xiàng),分母依次為,分子依次為,分子分母和為3。
第三組:共3項(xiàng),分母依次為,分子依次為為,分子分母和為4。
第四組:共4項(xiàng),分母依次為,分子依次為為,分子分母和為5。
依次類推,既然時(shí),其必定歸來在第組。
那么,前面2001組的項(xiàng)數(shù)就是:
同時(shí),又在第2002組第二項(xiàng),因此,。
8、在中選出7個(gè)互不相同的數(shù)字填入下面的圓圈中,使得每條線段兩個(gè)端點(diǎn)處所填的數(shù),上面的比下面的大,一共有( ? ?)種填法。
?「答案解析」
此類排列組合題目有點(diǎn)難度,題目有一些限制條件要考慮清楚,不然很難做對。
如果我們從這8個(gè)數(shù)里挑了最小的7個(gè)數(shù),那么2只能填最下方,其他6個(gè)數(shù)隨便分成兩組,那么無論是在2左邊或右邊的3個(gè)圈里,都可以找到一種合適的填法。
像在上面的例子中,左邊我依次填了4、7和8,右邊依次填了3、5和6??梢钥吹?,在種組合里,3和4可以互換位置,8,7和6,5也可以互換位置。
什么意思呢,我們固定住最下面的2,從7個(gè)數(shù)字里任選6個(gè)。然后從這6個(gè)里任選3個(gè)填在左邊或右邊,剩下的3個(gè)填另一邊,加上中級層和最上層左邊和右邊可以互換位置。
因此,這種排法就有種排法。
如果不選擇2,那么最下方就只能填3,最上方就只能從剩下的6個(gè)里選擇,填法就有種。
那么總共就有種。
9、是( ? )的平方。
?「答案解析」
注意,,此類階梯數(shù)都有類似規(guī)律,中間最大的數(shù)字是6,則該階梯數(shù)是6個(gè)1的平方。
同時(shí),,
所以,該數(shù)是的平方數(shù)。
10、六位數(shù)能被396整除,這個(gè)六位數(shù)是( ? ? )。
?「答案解析」
我們先將396分解質(zhì)因數(shù),很明顯,根據(jù)被9和11整除的特征,有如下關(guān)系:
也就是:
由于和都是0-9的數(shù)字,所以,。
因此,有或者,或者,
由于奇偶性相同,因此有兩組方程:
很明顯,(2)中的,不符合要求。
所以,從(1)中可解得。
因此,這個(gè)六位數(shù)是207108。
當(dāng)然了,由于可以將396分解成,由于,我們可以充分利用這一點(diǎn)性質(zhì)。
由于這個(gè)六位數(shù)的末兩位能被4整除,那么這個(gè)六位數(shù)必須能被99整除,而:
由于a<10,b<10,因此,必有。
11、,要使這個(gè)連乘積的最后5個(gè)數(shù)字都是0,那么最小的a=( ? ? )。
?「答案解析」
這和前面第5題一樣,考查的是乘積中含有多少。
先分解質(zhì)因數(shù)。
很明顯,前面的算式中已經(jīng)包含了4個(gè),還差1個(gè)。
所以,最小的a就是10。
12、在2022后面寫出三個(gè)數(shù)字,使所得的七位數(shù)被8、9、11整除,那么這三個(gè)數(shù)字的和是( ? ? ?)。
?「答案解析」
這和第10題類似,考查的是整除的特征。
設(shè)這個(gè)七位數(shù)的百位數(shù)為b,十位數(shù)為s,個(gè)位數(shù)為g。很明顯,這三個(gè)數(shù)字都比10小。
根據(jù)被3和9整除的特征,我們有:
可以看出被3整除,被9除余3,那么只能有:
所以,三個(gè)數(shù)字的和只能是3、12、21。
根據(jù)被11整除的特征,我們有:
也就是:
可以看出:
我們就以此為突破口,我們將看作一個(gè)整體,根據(jù)同奇同偶的關(guān)系,(1)和(2)只能列出三組方程組:
同時(shí),根據(jù)被2、4、8整除的特征,我們可以得知g是偶數(shù)。同時(shí)有:
對于方程組(I),可以解得,很明顯,無法滿足(2)式。
對于方程組(II),可以解得,結(jié)合(3),可得,滿足(2)式。
對于方程組(III),可以解得,舍去。
那么,這三個(gè)數(shù)字的和就是。
這種方法有點(diǎn)復(fù)雜,小學(xué)生比較難以掌握,有沒有更簡單一點(diǎn)的方法呢?
由于未知的三個(gè)數(shù)字全集中在末尾,而
那么,必有,因此,。
因此,三位數(shù)的和就是。
13、有一本書有8章,現(xiàn)要求小明每天最少讀1章,最多讀4章,且必須是整數(shù)章。那么他讀完這本書一共可以有( ?)種不同的讀法。
?「答案解析」
此類題目適合用倒推法,運(yùn)用遞歸的思路來解決。
我們先考慮最后一天的讀法,假設(shè)我們將讀完第n章的讀法記作。
那么,
最后一天讀一章,就有種讀法,
最后一天讀兩章,就有種讀法,
最后一天讀三章,就有種讀法,
最后一天讀四章,就有種讀法,
那么,綜合起來,就有如下關(guān)系:
依次遞歸:
然后,我們依次可以計(jì)算出,
每天最多讀一章只有一種讀法,因此。
每天最多讀兩章有兩種讀法,因此。
每天最多讀三章有四種讀法,因此。
每天最多讀四章有八種讀法,其實(shí)也是,因此。
所以:
種讀法。
其實(shí),類似的遞推公式就是:
完畢。
?14、如圖,陰影圓環(huán)的面積是157平方厘米,那么圖中大正方形的面積是( ? ?)平方厘米。
圖14?「答案解析」
設(shè)大圓的半徑為R,小圓的半徑為r,因此,圓環(huán)的面積就是:
可以得到:
同時(shí),正方形ABCD的面積有兩種求法,一種是根據(jù)小圓的半徑,另外一種就是根據(jù)大圓的半徑:
因此,,
所以,,所以,大正方形的面積就是。
15、已知自然數(shù)滿足:除以得到一個(gè)完全平方數(shù),則的最小值是( ? ?)。
?「答案解析」
可以依次求出每個(gè)質(zhì)數(shù)包含的次數(shù)。
(1)計(jì)算2出現(xiàn)的次數(shù)
(2)計(jì)算3出現(xiàn)的次數(shù)
(3)計(jì)算5出現(xiàn)的次數(shù)
(4)計(jì)算7出現(xiàn)的次數(shù)
(5)計(jì)算11出現(xiàn)的次數(shù)
(6)計(jì)算13出現(xiàn)的次數(shù)
因此,的階乘可寫成:
因此,最小的。
由于數(shù)字不多,我們可以依次分解質(zhì)因數(shù),然后將乘積組合起來。
譬如:
再依次補(bǔ)上2,3,5,7,11,13這幾個(gè)質(zhì)數(shù)各一次,也可以將階乘分解出來。
16、一個(gè)四位數(shù),每一位數(shù)字都是1,2,3或4,各個(gè)數(shù)位上的數(shù)字和為12,這樣的四位數(shù)一共有( ?)個(gè)。
?「答案解析」
用分類匯總的方法,幸好類別不是太多。
各位數(shù)字之和是12,那么只能有如下四種排法:
(1)1,3,4,4的排列有種。
(2)2,2,4,4的排列有種。
(3)2,3,3,4的排列有種。
(4)3,3,3,3的排列只有1種。
一共有種。
?17、圖中圓環(huán)的面積是157平方厘米,那么陰影部分的面積是( ? )平方厘米。
圖17?「答案解析」
這和14題一樣,設(shè)大圓半徑為R,小圓半徑為r,則可求得:
陰影部分的面積就是:
所以,所求陰影部分面積就是平方厘米。
18、圖中是一個(gè)鐘表的圓面,如果陰影甲的面積是314平方厘米(平行線和圓所夾部分),那么陰影乙的面積是( ? )平方厘米。
?
「答案解析」
做下輔助線。
幾何圖形不好描述,根據(jù)一半原理,,同時(shí),圓弧BF段和圓弧AG段的面積相等。
因此,弧乙。
同時(shí),,所以大扇形是小扇形的兩倍,有?扇乙,
而,
因此,甲乙。
所以乙的面積就等于甲的面積,也就是平方厘米。
19、現(xiàn)有11塊糖,如果小明每天吃奇數(shù)塊糖,直到吃完,那么小明共有( ? ?)種吃法。
?「答案解析」
小學(xué)排列組合題,不明白就分類匯總。
所以,總共有種。
這種方式分類多了點(diǎn),不大友好。
當(dāng)然,也可以選擇其他分類少的方法,分類方式并不是唯一的,簡便的方法可以減少計(jì)算量和失誤。
?20、骰子的六個(gè)面上是1-6的六個(gè)數(shù)字,連續(xù)擲一枚骰子4次,4次點(diǎn)數(shù)之和為10的不同拋擲結(jié)果有( ?)種。
?「答案解析」
此題和上一題類似,也可以用分類匯總的方法來解決。
我們可以按一定的規(guī)律列出所有的組合:
第一種為啥是呢,我們可以將四個(gè)位全看作1,然后挑2個(gè)位置用2和`6去替換,由于沒有順序,就是排列。也可以先全排列再去重,就是。
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