
?41、簡單方程的解法
【一元一次方程解法】求方程的解(或根)的過程,叫做解方程。解一元一次方程的一般步驟(或解法)是:去分母,去括號,移項,合并同類項,兩邊同除以未知數(shù)x的系數(shù)。
解 去分母,兩邊同乘以6,得
3(x-9)-2(11-x)=12
去括號,得3x-27-22+2x=12
移項,得3x+2x=12+27+22
合并同類項,得5x=61
【分式方程解法】分母中含未知數(shù)的方程是“分式方程”。解分式方程的一般步驟(或方法)是:
?。?)方程兩邊都乘以最簡公分母,約去分母,化成整式方程;
(2)解這個整式方程;
(3)把整式方程的根代入最簡公分母,看結(jié)果是不是零,使最簡公分母為零的根,是原方程的增根,必須舍去。
解 方程兩邊都乘以x(x-2),約去分母,得
5(x-2)=7x
解這個整式方程,得x=-5,
檢驗:當x=-5時,
x(x-2)=(-5)(-5-2)=35≠0,
所以,-5是原方程的根。
解方程兩邊都乘以(x+2)(x-2),即都乘以(x2-4),約去分母,得
?。▁-2)2-16=(x+2)2
解這個整式方程,得x=-2。
檢驗:當x=-2時,(x+2)(x-2)=0,所以,-2是增根,原方程無解。
42、加法運算定律
【加法交換律】兩個數(shù)相加,交換加數(shù)的位置,它們的和不變。這叫做“加法的交換定律”,簡稱“加法交換律”。
加法交換律用字母表達,可以是
a+b=b+a。
例如:864+1,236=1,236+864=2,100
【加法結(jié)合律】三個數(shù)相加,先把前兩個數(shù)相加,再加上第三個數(shù);或者先把后兩個數(shù)相加,再和第一個數(shù)相加,它們的和不變。這叫做“加法的結(jié)合定律”,簡稱“加法結(jié)合律”。
加法結(jié)合律用字母表達,可以是
(a+b)+c=a+(b+c)。
例如:(48928+2735)+7265
=48928+(2735+7265)
=48928+10000
= 58928
43、幾何圖形旋轉(zhuǎn)
【長方形(或正方形)旋轉(zhuǎn)】將一個長方形(或正方形)繞其一邊旋轉(zhuǎn)一周,得到的幾何體是“圓柱”。
如圖1.37,將矩形ABCD繞AB旋轉(zhuǎn)一周,得圓柱AB。其中AB為圓柱的軸,也是圓柱的高。BC或AC是圓柱底面圓的半徑,CD叫做圓柱的母線。
【直角三角形旋轉(zhuǎn)】將一個直角三角形繞著它的一條直角邊旋轉(zhuǎn)一周,所形成的幾何體是“圓錐”。
例如圖1.38,將直角三角形ABC,繞直角邊AC旋轉(zhuǎn)一周,便形成了圓錐AC。其中AC是圓錐的軸,也是圓錐的高;CB是圓錐底面的半徑;AB叫做圓錐的母線。
【直角梯形旋轉(zhuǎn)】將一個直角梯形繞著它的直角腰旋轉(zhuǎn)一周所形成的幾何體,叫做“圓臺”。
例如圖1.39,將直角梯形ABCD繞著它的直角腰AB旋轉(zhuǎn)一周。便形成了圓臺AB。其中,AB是圓臺的軸,也是圓臺的高,上下底AD、BC,分別是圓臺上、下底面圓的半徑,斜腰DC,是圓臺的母線。
【半圓旋轉(zhuǎn)】將一個半圓繞著它的直徑旋轉(zhuǎn)一周所形成的幾何體,叫做“球”。
例如圖1.40,半圓繞著它的直徑AB旋轉(zhuǎn)一周,便形成了球O。原來的半圓圓心O是球心;原來半圓的半徑和直徑,分別叫做球的半徑和直徑;原來半圓的直徑也是球的軸和直徑。
44、幾何圖形的計數(shù)
【點與線的計數(shù)】
例1如圖5.45,每相鄰的三個圓點組成一個小三角形,問:圖中是這樣的小三解形個數(shù)多還是圓點的個數(shù)多?
?。ㄈ珖诙谩叭A杯賽”決賽試題)
講析:可用“分組對應法”來計數(shù)。
將每一排三角形個數(shù)與它的下行線進行對應比較。第一排三角形有1個,其下行線有2點;
第二排三角形有3個,其下行線有3點;
第三排三角形有5個,其下行線有4點;
以后每排三角形個數(shù)都比它的下行線上的點多。
所以是小三角形個數(shù)多。
例2 直線m上有4個點,直線n上有5個點。以這些點為頂點可以組成多少個三角形?
?。ㄈ鐖D5.46)
(哈爾濱市第十一屆小學數(shù)學競賽試題)
講析:本題只要數(shù)出各直線上有多少條線段,問題就好解決了。
直線n上有5個點,這5點共可以組成4+3+2+1=10(條)線段。以這些線段分別為底邊,m上的點為頂點,共可以組成4×10=40(個)三角形。
同理,m上4個點可以組成6條線段。以它們?yōu)榈走叄詎上的點為頂點可以組成6×5=30(個)三角形。
所以,一共可以組成70個三角形。
【長方形與三角形的計數(shù)】
例1圖5.47中的正方形被分成9個相同的小正方形,它們一共有16個頂點,以其中不在一條直線上的3點為頂點,可以構(gòu)成三角形。在這些三角形中,與陰影三角形有同樣大小面積的有多少個?
(全國第三屆“華杯賽”復賽試題)
為3的三角形,或者高為2,底為3的三角形,都符合要求。
?、俚走呴L為2,高為3的三角形有2×4×4=32(個);
?、诟邽?,底邊長為3的三角形有8×2=16(個)。
所以,包括圖中陰影部分三角形共有48個。
例2 圖5.48中共有______個三角形。
(《現(xiàn)代小學數(shù)學》)邀請賽試題)
講析:以AB邊上的線段為底邊,以C為頂點共有三角形6個;
以AB邊上的線段為底邊,分別以G、H、F為頂點共有三角形3個;
以BD邊上的線段為底邊,以C為頂點的三角形共有6個。
所以,一共有15個三角形。
例3 圖5.49中共有______個正方形。
?。ā冬F(xiàn)代小學數(shù)學》邀請賽試題)
講析:可先來看看圖5.50的兩個圖中,各含有多少個正方形。
圖5.50(1)中,正方形個數(shù)是6×3+5×2+4×1=32(個);
圖5.50(2)中,正方形個數(shù)是4×4+3×3+2×2+1×1=30(個)
如果把圖5.49中的圖形,分成5×6和4×11兩個長方形,則:
5×6的長方形中共有正方形
5×6+4×5+3×4+2×3+1×2=70(個);
4×11的長方形中共有正方形
4×11+3×10+2×9+1×8=100(個)。
兩個長方形相交部分4×5的長方形中含有正方形
4×5+3×4+2×3+1×2=40(個)。
所以,原圖中共有正方形70+100-40=130(個)。
例4 平面上有16個點,排成一個正方形。每行、每列上相鄰兩點的距離都相等[如圖5.51(1)],每個點上釘上釘子。以這些點為頂點,用線將它們圍起來,一共可圍成______個正方形。
?。ā缎W生科普報》奧林匹克通訊賽試題)
講析:能圍成圖5.51(2)的正方形共14(個);
能圍成圖5.51(3)的正方形共2(個);
能圍成圖5.51(4)的正方形共4(個)。
所以,一共可圍成正方形20個。
【立體圖形的計數(shù)】
例1 用125塊體積相等的黑、白兩種正方體,黑白相間地拼成一個大正方體(如圖5.52)。那么,露在表面上的黑色正方體的個數(shù)是_______。
(1991年全國小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:本題要注意不能重復計數(shù)。
八個頂點上各有一個黑色正方體,共8個;
每條棱的中間有一個黑色正方體,共12個;
除上面兩種情況之外,每個面有5個黑色正方體,共5×6=30(個)。
所以,總共有50個黑色正方體露在表面上。
例2 把1個棱長為3厘米的正方體分割成若干個小正方體,這些小正方體的棱長必須是整數(shù)。如果這些小正方體的體積不要求都相等,那么,最少可以分割成______個小正方體。
(北京市第九屆“迎春杯’小學數(shù)學競賽試題)
講析:若分成|×××|的小正方體,則共可分成27個。
但是分割時,要求正方體盡可能地少,也就是說能分成大正方體的,盡可能地分。則在開始的時候,可分出一個2×2×2的正方體(如圖5.53),余下的都只能分成1×1×1的正方體了。
所以,最少可分成20個小正方體。
45、幾何體側(cè)面展開
【正棱柱、圓柱側(cè)面展開】正棱柱(底面是正多邊形,側(cè)棱與底面垂直的棱柱)和圓柱的側(cè)面展開,攤在同一個平面上,是一個矩形。矩形的上、下對邊,是柱體上、下底面的周長;矩形左右兩對邊,是柱體的側(cè)棱或母線。
例如圖1.41,將正六棱柱ABCDEF—A払扖扗扙扚捈霸倉鵒O挼牟嗝嬲箍?,摊灾I黃矯嬪希慍閃司匭蜛1A抇1A抇2A2。圖中畫出的是棱柱側(cè)面展開圖。圓柱側(cè)面展開后,也是一矩形,只是中間沒有那些虛線。%
【正棱錐側(cè)面展開】正n棱錐(底面為正n邊形,頂點與底面中心的連線垂直于底面的棱錐)側(cè)面展開,攤在同一平面上,是頂點公共、腰與腰相連的n個全等的等腰三角形。
例如圖1.42,將正三棱錐S—ABC的側(cè)面展開,攤在同一個平面上,便形成了三個全等的等腰三角形SAB、SBC和SCA捪嗔耐夾?。_
【圓錐側(cè)面展開】圓錐側(cè)面展開,攤在同一個平面上,變成的是一個扇形。扇形的弧長是圓錐底面圓的周長,扇形的兩條半徑,是圓錐的母線。
例如圖1.43,將圓錐SO的側(cè)面展開,攤在同一個平面上,便成了扇形
徑SA、SA挼募薪鉛瓤砂聰旅嫻氖階蛹撲悖篲
式中r是圓錐底面圓半徑,l是圓錐母線的長。
【正棱臺側(cè)面展開】正n棱臺(用一平行于正n棱錐底面的平面去截棱錐,截面和底面間的幾何體)側(cè)面展開,攤在同一個平面上,得到的是n個全等的等腰梯形,并且腰腰相連。
例如圖1.44,將正三棱臺ABC—A払扖挼牟嗝嬲箍?,摊灾I黃矯嬪希閾緯閃爍猛加冶叩耐夾瘟恕
【圓臺側(cè)面展開】圓臺側(cè)面展開,攤在同一個平面上的圖形,是圓環(huán)的一部分,叫做“扇環(huán)”。這個扇環(huán)像梯形,它的兩“腰”是圓臺的母線,它的上、下“底”是兩條弧,其弧長分別是圓臺上、下底面圓的周長。
例如圖1.45,將圓臺O1O2的側(cè)面展開,攤在同一個平面上,就形成了
46、幾何公式
【平面圖形計算公式】一般的平面圖形計算公式,如下表。
【立體圖形計算公式】
(1)柱體公式。
?。?)錐體公式。
正n棱錐(如圖1.13)的公式:
圓錐的公式(圓錐如圖1.14所示):
?。?)棱臺、圓臺公式。
正n棱臺(如圖1.15)的公式:
圓臺(如圖1.16)的公式:
?。?)球的計算公式。
球的圖形如圖1.17所示。
S表=4πr2;
附錄:其他常用公式
【整數(shù)約數(shù)個數(shù)公式】一個大于1的整數(shù),約數(shù)的個數(shù)等于它的質(zhì)因數(shù)分解式中,每個質(zhì)因數(shù)的個數(shù)(指數(shù))加1的連乘積。
例如,求4500的約數(shù)個數(shù)。
解 ∵4500=22×32×53
∴4500的約數(shù)個數(shù)是
(2+1)×(2+1)×(3+1)=36(個)。
【約數(shù)之和的公式】一個大于1的自然數(shù)N,將它分解質(zhì)因數(shù)為
為自然數(shù),則N的所有約數(shù)的和為S(N),可用下列公式計算:
例如 求1992的所有約數(shù)的和。
解 S(1992)=S(23×31×831)
=5040.
【分數(shù)拆項公式】在奧賽中,為使計算簡便,經(jīng)常用到下面四個分數(shù)拆項公式:
?。?)連續(xù)兩個自然數(shù)積的倒數(shù),可拆成較小的自然數(shù)的倒數(shù),減去較大的自然數(shù)的倒數(shù)。即
?。?)連續(xù)三個自然數(shù)的積的倒數(shù),可拆成前兩個自然數(shù)的積的倒數(shù),減去后兩個自然數(shù)的積的倒數(shù)的差的一半。即
?。?)連續(xù)四個自然數(shù)的積的倒數(shù),可拆成前三個自然數(shù)的積的倒數(shù),
(4)一般分數(shù)拆項公式。當n、d都是自然數(shù)時,有
【堆垛計算公式】
?。?)三角形堆垛。計算每堆三角形物體總個數(shù)S時,可將底邊個數(shù)”乘以(n+1)再乘以(n+2),然后除以6。用式子表示就是
例如,“一些桔子堆成三角形堆垛,底邊每邊4個,頂尖1個(如圖1.18)。桔子總數(shù)是多少個?”
解 依據(jù)三角形堆垛公式,得
=20(個)。
?。?)正方形堆垛。計算底層為正方形的堆垛物體總個數(shù)S時,可將底邊個數(shù)n乘以底邊數(shù)加0.5的和,再乘以底邊個數(shù)加1的和,最后將乘積除以3。用式子表示,就是
例如,“一些蘋果堆成正方形堆垛(如圖1.19),底層每邊放4個,頂尖放一個。蘋果總數(shù)是多少個?”
解 依據(jù)公式,得
(3)長方形堆垛。計算底層為長方形(近似于橫放的三棱柱形,圖1.20。)的堆垛物體的總個數(shù)S時,可將底層寬邊的個數(shù)n1,長邊的個數(shù)n2,按照下面的公式計算:
例如,“有一盤饅頭,底邊寬5個,長邊上放8個,如圖1.20所示,這盤饅頭共有多少個?”
解 此題中,n1=5,n2=8。依據(jù)長方形堆垛公式,得
=45+55=100(個)
或者是
(4)梯形堆垛。計算梯形的堆垛(近似于棱臺形堆垛)物體總個數(shù)S時,可將最上層總數(shù)S1,加上最下層總數(shù)S2后,乘以層數(shù)n,再除以2。(梯形堆垛如圖1.21所示。)用式子表示就是
例如,“一些酒壇,堆成梯形的堆垛(圖1.21),最上層為32只,最下層為45只,共堆有14層(每層差1只)。酒壇的總數(shù)是多少只?”
解 依計算公式,得
【數(shù)線段條數(shù)的公式】若線段AB上共有n個分點(不包括A、B端點),則AB線段上共有的線段條數(shù)S,計算的公式是:
S=(n+1)+n+(n-1)+…+3+2+1
例如,求下圖(圖1.22)中所有線段的條數(shù)。
解 在線段AB上,共有五個分點。根據(jù)數(shù)線條數(shù)的公式,得
S=(5+1)+5+4+3+2+1
注意:這一公式,還可以用來數(shù)形如圖1.23的三角形個數(shù)。
在這個圖形中,因為底邊BC上有4個分點,可依據(jù)數(shù)線段條數(shù)的計算公式,得三角形的個數(shù)為
【數(shù)長方形個數(shù)的公式】若長方形的一邊有m個小格,另一邊有n個小格,那么這個圖形中長方形的總個數(shù)S為
S=(m+m-1+m-2+……+3+2+1)×(n+n-1+n-2+……+3+2+1)
例如,請數(shù)出下圖1.24中共有多少個不同的長方形。
解 長方形ABCD長邊上有6個小格,寬邊上有4個小格。根據(jù)數(shù)長方形總數(shù)的公式,可得
=21×10=210(個)。(答略)
注意:這一公式,還可以用來數(shù)形如圖1.25中的梯形的個數(shù)。
顯然,這個圖形中除了△ADE以外,其余均為大大小小的梯形。
最大的梯形下底上有五個小格,腰邊上有4個小格。利用數(shù)長方形個數(shù)的計算公式,可得梯形的總個數(shù)S為
=15×10=150(個)。(答略)
【數(shù)正方形個數(shù)的公式】若一個長方形的長被分成了m等份,寬被分成了n(n<m)等份(長和寬上的每一份長度是相等的),那么這個長方形中的正方形總數(shù)S為:
S=mn+(m-1)(n-1)+(m-2)(n-2)+……+(m-n+1)×1
特殊的,當一個正方形的邊長被分成n等分時,則這個圖形中正方形的總個數(shù)S為:
例1 求下圖中正方形的總個數(shù)(如圖1.26)。
解 圖中AB邊上有7個等分,AD邊上有3個等份。根據(jù)在長方形中數(shù)正方形個數(shù)的公式,可得:
S=7×3+6×2+5×1
=21+12+5
=38(個)。(答略)
例2 求下圖(圖1.27)中的正方形有多少個。
解 圖形中正方形每邊上有4等分。根據(jù)數(shù)正方形個數(shù)的計算公式,得
?。ù鹇裕?br />
【平面內(nèi)n條直線最多分平面部
分數(shù)的公式】平面內(nèi)有n條直線,其中注意兩條直線都不平行,每條直線都與其他直線相交,且不交同一點。那么,這幾條直線將平面劃分的部分數(shù)S為
例 平面內(nèi)有8條直線,它們彼此都相交,但不交于同一點,求這8條直線能把平面劃分出多少個部分?
解 根據(jù)平面內(nèi)n條直線,最多分平面部分數(shù)的計算公式,得
S=2+2+3+4+5+6+7+8
【n個圓將平面分成最多的部分數(shù)公式】若平面上有n個圓,每個圓都與其他圓相交,且不交于同一點,那么這個圓將平面劃分的最多的部分數(shù)S為
S=2+1×2+2×2+…+(n-1)×2
=n2-n+2
例 在一個平面上有20個圓,這20個圓最多可將平面劃分為多少個部分?
解 根據(jù)平面內(nèi)n個圓將平面劃分成最多的部分數(shù)的計算公式,可得
S=2+1×2+2×2+…+19×2
=202-20+2
=400-20+2
=382(塊)(答略)
【格點面積公式】
每個小方格的面積都是1個面積單位的方格紙上,縱橫兩組平行線的交點,叫做“格點”,這樣的方格紙,叫做“格點平面”。
在格點平面上求圖形的面積,可以按照上面的公式去計算:
圖形面積=圖形內(nèi)部格點數(shù)+圖形周界上的格點數(shù)÷2-1。
例 如圖1.28,求格點平面內(nèi)A、B兩個圖形的面積。
解 A圖內(nèi)部無格點,B圖內(nèi)部有9個格點;
A圖周界上有9個格點,B圖周界上有7個格點。
根據(jù)格點面積公式,得:
A圖面積=9÷2-1=3.5(面積單位)
B圖面積=(9+7)÷2-1=11.5(面積單位)(答略)
如果格點是由形如“∴”或“∵”構(gòu)成(如圖1.29),且每相鄰的三點所形成的三角形面積為1的等邊三角形,則計算多邊形面積公式為
多邊形面積=2×圖形內(nèi)部格點數(shù)+圖形周界上格點數(shù)-2。
47、幾何公理、定理或性質(zhì)
【直線公理】經(jīng)過兩點有一條直線,并且只有一條直線。
【直線性質(zhì)】根據(jù)直線的公理,可以推出下面的性質(zhì):
兩條直線相交,只有一個交點。
【線段公理】在所有連結(jié)兩點的線中,線段最短。(或者說:兩點之間線段最短。)
【垂線性質(zhì)】
?。?)經(jīng)過一點,有一條而且只有一條直線垂直于已知直線。
?。?)直線外一點與直線上各點連結(jié)的所有線段中,垂線段最短。(也可以簡單地說成:垂線段最短。)
【平行公理】經(jīng)過直線外一點,有一條而且只有一條直線和這條直線平行。
【平行公理推論】如果兩條直線都和第三條直線平行,那么,這兩條直線也相互平行。
【有關平行線的定理】
?。?)如果兩條直線都和第三條直線垂直,那么這兩條直線平行。
?。?)如果一條直線和兩條平行線中的一條垂直,那么,這條直線也和另一條垂直。
【三角形的特性】三角形有不變形的特性,一般稱其為三角形的穩(wěn)定性。由于三角形有這一特性,所以在實踐中它有廣泛的應用。
【三角形的性質(zhì)】三角形的性質(zhì)(或定理及定理的推論),一般有:
?。?)三角形任意兩邊的和大于第三邊;三角形任意兩邊的差小于第三邊。
(2)三角形三內(nèi)角之和等于180°。
由三角形上述第(2)條性質(zhì),還可以推出下面的兩條性質(zhì):
?、偃切蔚囊粋€外角,等于它不相鄰的兩個內(nèi)角之和。如圖1.1,∠4=∠1+∠2。
?、谌切蔚囊粋€外角,大于任何一個同它不相鄰的內(nèi)角。如圖1.1,
∠4>∠1,∠4>∠2。
【勾股定理】在直角三角形中,兩條直角邊的平方和,等于斜邊的平方。
用字母表達就是a2+b2=c2。(a、b表直角邊長,c表斜邊長。)
我國古代把直角三角形叫做“勾股形”,直立的一條直角邊叫做“股”,另一條直角邊叫做“勾”,斜邊叫做“弦”。所以我國將這一定理稱為“勾股定理”。
勾股定理是我國最先發(fā)現(xiàn)的一條數(shù)學定理。而古希臘數(shù)學家畢達哥拉斯(Pythagoras)較早地證明了這個定理。因此,國外常稱它為“畢達哥拉斯定理”。
【平行四邊形的性質(zhì)】
?。?)平行四邊形的對邊相等。
?。?)平行四邊形的對角相等。
(3)平行四邊形鄰角的和是180°。如圖1.2,∠A+∠B=∠B+∠C=∠C+∠D=∠D+∠A=180°。
?。?)平行四邊形的對角線互相平分。如圖1.2,AO=CO,BO=DO。
平行四邊形是中心對稱圖形,對角線的交點是對稱中心。
【長方形的性質(zhì)】
長方形除具有平行四邊形的性質(zhì)以外,還具有下列性質(zhì):
?。?)長方形四個角都是直角。
?。?)長方形對角線相等。
長方形是中心對稱圖形,也是軸對稱圖形。它每一組對邊中點的連線,都是它的對稱軸。
【菱形的性質(zhì)】菱形除具有平行四邊形的性質(zhì)以外,還具有下列性質(zhì):
(1)菱形的四條邊都相等。
?。?)菱形的對角線互相垂直平分,并且每一條對角線平分一組對角。例如圖1.3,AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,AC平分∠A和∠C,BD平分∠B和∠D。
菱形是中心對稱圖
形,也是軸對稱圖形,它每一條對角線都是它的對稱軸。
【正方形的性質(zhì)】正方形具有平行四邊形、矩形、菱形的一切性質(zhì)。
【多邊形內(nèi)角和定理】n邊形的內(nèi)角的和,等于(n-2)·180°。(又稱“求多邊形內(nèi)角和”的公式。)
例如三角形(三邊形)的內(nèi)角和是
?。?-2)×180°=180°;
四邊形的內(nèi)角和是
?。?-2)×180°=360°。
【多邊形內(nèi)角和定理的推論】
?。?)任意多邊形的外角和等于360°。
這是因為多邊形每一個內(nèi)角與它的一個鄰補角(多邊形外角)的和為180°,所以,n邊形n個外角的和等于n·180°-(n-2)·180°=360°。
?。?)如果一個角的兩邊分別垂直于另一個角的兩邊,那么這兩個角相等或互補。
例如圖1.4,∠1的兩邊分別垂直于∠A的兩邊,則∠1+∠A=180°,即∠1與∠A互補。
又∠2、∠3、∠4的兩邊也分別垂直于∠A的兩邊,則∠3和∠A也互補,而∠2=∠A,∠4=∠A。
【圓的一些性質(zhì)或定理】
(1)半徑相等的兩個圓是等圓;同圓或等圓的半徑相等。
?。?)不在同一直線上的三個點確定一個圓。
(3)垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的弧。
?。?)在同圓或等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,所對的弦相等,所對的弦的弦心距相等。
(5)一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半。
【軸對稱圖形的性質(zhì)】軸對稱圖形具有下面的性質(zhì):
?。?)如果兩個圖形關于某直線對稱,那么對應點的連結(jié)線段被對稱軸垂直平分。
例如圖1.5,圖中的AA′對稱點連結(jié)線段,被對稱軸L垂直且平分,即L⊥AA′,AP=PA′。
?。?)兩個圖形關于某直線對稱,如果它們的對應線段或其延長線相交,那么,交點在對稱軸上。
例如圖1.5中,BA與B′A′的延長線相交,交點M在對稱軸L上。
(3)兩個關于某直線對稱的圖形,一定是全等形。
例如,圖1.5中△ABC與△A′B′C′全等。
【中心對稱圖形的性質(zhì)】如果把一個圖形繞著一個點旋轉(zhuǎn)180°后,它和另一個圖形重合,那么,這兩個圖形就是關于這個點的“中心對稱圖形”。
中心對稱圖形具有以下性質(zhì):
(1)關于中心對稱的兩個圖形,對稱點連線都經(jīng)過對稱中心,并且被對稱中心平分。
例如,圖1.6中對稱點A與A′,B與B′,C與C′,它們的連線都經(jīng)過O(對稱中心),并且OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′。
?。?)關于中心對稱的兩個圖形,對應線段平行(或在同一直線上)且相等。
48、和差積商的變化規(guī)律
【和的變化規(guī)律】
(1)如果一個加數(shù)增加(或減少)一個數(shù),另一個加數(shù)不變,那么它們的和也增加(或減少)同一個數(shù)。用字母表達就是
如果a+b=c,那么(a+d)+b=c+d;
?。╝-d)+b=c-d。
?。?)如果一個加數(shù)增加一個數(shù),另一個加數(shù)減少同一個數(shù),那么它們的和不變。用字母表達就是
如果a+b=c,那么(a+d)+(b-d)=c。
【差的變化規(guī)律】
?。?)如果被減數(shù)增加(或減少)一個數(shù),減數(shù)不變,那么,它們的差也增加(或減少)同一個數(shù)。用字母表達,就是
如果a-b=c,那么(a+d)-b=c+d,
?。╝-d)-b=c-d。
?。╝>d+b)
(2)如果減數(shù)增加(或減少)一個數(shù),被減數(shù)不變,那么它們的差反而減少(或增加)同一個數(shù)。用字母表達,就是
如果a-b=c,那么a-(b+d)=c-d(a>b+d),
a-(b-d)=c+d。
(3)如果被減數(shù)和減數(shù)都增加(或都減少)同一個數(shù),那么,它們的差不變。用字母表達,就是
如果a-b=c,那么(a+d)-(b+d)=c,
?。╝-d)-(b-d)=c。
【積的變化規(guī)律】
?。?)如果一個因數(shù)擴大(或縮?。┤舾杀?,另一個因數(shù)不變,那么,它們的積也擴大(或縮?。┩瑯拥谋稊?shù)。用字母表達,就是
如果a×b=c,那么(a×n)×b=c×n,
(a÷n)×b=c÷n。
(2)如果一個因數(shù)擴大若干倍,另一個因數(shù)縮小同樣的倍數(shù),那么它們的積不變。用字母表達,就是
如果a×b=c,那么(a×n)×(b÷n)=c,
或(a÷n)×(b×n)=c。
【商或余數(shù)的變化規(guī)律】
?。?)如果被除數(shù)擴大(或縮?。┤舾杀?,除數(shù)不變,那么它們的商也擴大(或縮?。┩瑯拥谋稊?shù)。用字母表達,就是
如果a÷b=q,那么(a×n)÷b=q×n,
?。╝÷n)÷b=q÷n。
?。?)如果除數(shù)擴大(或縮?。┤舾杀?,被除數(shù)不變,那么它們的商反而縮?。ɑ驍U大)同樣的倍數(shù)。用字母表達,就是
如果a÷b=q,那么a÷(b×n)=q÷n,
a÷(b÷n)=q×n。
?。?)被除數(shù)和除數(shù)都擴大(或都縮?。┩瑯拥谋稊?shù),那么它們的商不變。用字母表達,就是
如果a÷b=q,那么(a×n)÷(b×n)=q,
(a÷n)÷(b÷n)=q。
(4)在有余數(shù)的除法中,如果被除數(shù)和除數(shù)都擴大(或都縮?。┩瑯拥谋稊?shù),不完全商雖然不變,但余數(shù)卻會跟著擴大(或縮?。┩瑯拥谋稊?shù)。
這一變化規(guī)律用字母表示,就是
如果a÷b=q(余r),
那么(a×n)÷(b×n)=q(余r×n),
?。╝÷n)÷(b÷n)=q(余r÷n)。
例如,84÷9=9……3,
而(84×2)÷(9×2)=9……6(3×2),
?。?4÷3)÷(9÷3)=9……1(3÷3)。
49、估值計算
【精確度計算】
例1 計算12345678910111213÷3l21l10l98765432l,它小數(shù)點后面的前三位數(shù)字是______。
?。?991年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:被除數(shù)和除數(shù)都有17位數(shù),直接去除是極麻煩的。我們不妨將被除數(shù)和除數(shù)作適當?shù)姆趴s,再去進行解答:
原式的值>1234÷3121=0.3953……
原式的值<1235÷3122=0.3955……
所以,答案是3、9、5。
例2 以下四個數(shù)中有一個是304×18.73的近似值,請你估算一下,找出這個數(shù)。
?。?)570,(2)5697,(3)56967,(4)569673。
?。?989年日本小學數(shù)學總體評價測驗題)
講析:在做近似數(shù)的乘除法時,先要估算結(jié)果的粗略值。
18.73接近20,304接近300,300×20=6000,可知,乘積在6000左右。所以,答案是5697。
【整數(shù)部分的估算】
?。?990年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:
所以,整數(shù)部分是517。
?。ㄈ珖谌龑谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:將分母運用擴縮法進行估算,可得
X,那么,與X最接近的整數(shù)是______。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:可將整數(shù)部分與分數(shù)部分分開計算,得
答案是25。
例4 已知
問a的整數(shù)部分是多少?
?。ㄈ珖诙谩叭A杯賽”決賽第一試試題)
講析:本題計算較繁。可先將分子變成兩大部分,其中一部分與分母相同,另一部分不同。
所以,a的整數(shù)部分是101。
果取每個數(shù)的整數(shù)部分,并將這些整數(shù)相加,那么, 這些整數(shù)之和是_______。
?。?990年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:解題的關鍵是要找出從哪一個數(shù)開始,整數(shù)部分是2。
本身),整數(shù)部分都是1。在此以后的數(shù),整數(shù)部分都是2。故答案是49。
大于3,至少要選______個數(shù)。
(1989年全國小學數(shù)學奧林匹克復賽試題)
講析:要使選的個數(shù)盡量少,所選的數(shù)必須盡量大。由此可得
50、根據(jù)和、差、積、商變化規(guī)律速算
【根據(jù)和的變化規(guī)律速算】和的變化規(guī)律有以下兩條。
(1)如果一個加數(shù)增加(或減少)一個數(shù),另一個加數(shù)不變,那么它們的和也增加(或減少)同一個數(shù)。
利用這一規(guī)律,可以使計算簡便、快速。例如
645+203=645+200+3
=845+3
=848
397+468=400+468-3
=868-3
?。?)如果一個加數(shù)增加一個數(shù),另一個加數(shù)減少同一個數(shù),那么它們的和不變。
利用這一規(guī)律,也可以使計算簡便、快速。例如
657+309=(657+9)+(309-9)
=666+300
=966
154+286=(154—4)+(286+4)
=150+290
=(150-10)+(290+10)
=140+300
=440
【根據(jù)差的變化規(guī)律速算】差的變化規(guī)律有如下三條。
?。?)如果被減數(shù)增加(或減少)一個數(shù),那么它們的差也增加(或減少)同一個數(shù)。
運用這一規(guī)律的速算,如
804—355=800—355+4
=445+4
?。?49
593—264=600—264—7
=336—7
=329
?。?)如果減數(shù)增加(或減少)一個數(shù),被減數(shù)不變,那么它們的差反而減少(或增加)同一個數(shù)。
運用這一規(guī)律的速算,如
675—298=675—300+2
=375+2
=377
458—209=458—200—9
=258—9
=249
(3)如果被減數(shù)和減數(shù)都增加(或都減少)同一個數(shù),那么它們的差不變。
運用這一規(guī)律的速算,如
3520—984=(3520+16)-(984+16)
=3536—1000
=2526
803—345=(803—3)-(345—3)
=800—342
=458
【根據(jù)積的變化規(guī)律速算】積的變化規(guī)律有如下兩條。
(1)如果一個因數(shù)擴大(或者縮?。┤舾杀叮硪粋€因數(shù)不變,那么它們的積也擴大(或者縮小)同樣的倍數(shù)。
運用這一規(guī)律的速算,如
175×4=(25×7)×4
=[(25×7)÷25]×4×25
=7×4×25
=7×(4×25)
=700
68×25=68×100÷4
=6800÷4
=1700
?。?)如果一個因數(shù)擴大若干倍,另一個因數(shù)縮小同樣的倍數(shù),那么它們的積不變。
運用這一規(guī)律速算,如
240×25=(240÷4)×(250×4)
=60×1000
=60000
45×14=(45×2)×(14÷2)
=90×2
=180
【根據(jù)商的變化規(guī)律速算】商的變化規(guī)律,有如下三條:
?。?)如果被除數(shù)擴大(或者縮?。┤舾杀?,除數(shù)不變,那么它們的商也擴大(或者縮?。┩瑯拥谋稊?shù)。
運用這一規(guī)律速算,如
5400÷9=(5400÷100)÷9×100
=54÷9×100
=6×100
=600
?。?)如果除數(shù)擴大(或者縮?。┤舾杀叮怀龜?shù)不變,那么它們的商反而會縮小,(或者擴大)同樣的倍數(shù)。
運用這一規(guī)律速算,如
3600÷25=3600÷(25×4)×4
=3600÷100×4
=36×4
=144
(3)被除數(shù)和除數(shù)都擴大(或者都縮?。┩瑯拥谋稊?shù),它們的商不變。
運用這一規(guī)律速算,如
690000÷23000=(690000÷1000)÷(23000÷1000)
=690÷23
=30
12000÷25=(12000×4)÷(25×4)
=48000÷100
=480
注意:在有余數(shù)的除法里,如果被除數(shù)和除數(shù)都擴大(或者都縮?。┩瑯拥谋稊?shù),不完全商雖然不會變化,但余數(shù)會跟著擴大(或者縮?。┩瑯拥谋稊?shù)。要使余數(shù)不變,所得的余數(shù)必須縮?。ɑ蛘邤U大)同樣的倍數(shù)。
51、割補、拼接、截割
【割補】在數(shù)學中,把圖形的某個部分割下,補到某一個新的位置,往往可以使新的圖形,更便于發(fā)現(xiàn)數(shù)量關系,從而較快地解答出數(shù)學題目。
例如,在圖4.38中,三個圓的面積都是12.56平方厘米,且三個圓兩兩相交,三個交點都是圓心,求三塊陰影部分的面積。
從表面上看,題目是無法解答的。但只要仔細觀察就能發(fā)現(xiàn),根據(jù)軸對稱性及割補方法,題目可作如下的解答:
如圖4.39,將圖形1翻折到圖形2的位置;再將圖形3和4割下來,合并在一起,補到圖形5的位置上。于是,原來的陰影部分就正好拼成了一個半圓。所以,三塊陰影部分的面積是12.56÷2=6.28(平方厘米)
【拼接,截割】
(1)平面圖形的拼接、截割。
拼接和截割,是兩個相反的過程。平面圖形的拼接是把兩個或兩個以上的圖形拼接在一起;平面圖形的截割,是把一個圖形截割成兩個或兩個以上的圖形。
平面幾何圖形拼接或截割以后,面積和周長的變化有以下規(guī)律:
?、賰蓚€或兩個以上的圖形拼接成一個新的幾何圖形,它的面積等于原來若干個幾何圖形的面積之和;而周長卻會比原圖形周長之和要短。如果拼接部分的總長度為a,那么拼接后減少的周長就是2a。
②把一個平面幾何圖形截割以后,各小塊圖形的面積之和,等于原圖形的面積;但截割后各小塊幾何圖形的周長之和,要比原圖形的周長要長。若所有截割部分長度為a,那么截割后增加的長度就是2a。
依據(jù)這一規(guī)律,可快速地解答一些幾何問題。例如,如圖4.40,正方形被均分為大小、形狀完全相同的三個長方形,每個長方形周長都是48厘米,求正方形的周長。
解題時,可以把大正方形看成是三個小長方形拼接而成的,三個小長方形的拼接部分,都是小長方形的長,長度等于大正方形的“邊長”。拼接以后的圖形(大正方形)的周長,比原來的三個小長方形的周長之和,要減少4個“邊長”,而這4個“邊長”正好相當于大正方形的周長。這就是說,三個小長方形的周長之和里,剛好包含有兩個大正方形的周長。所以,正方形的周長是
48×3÷2
=144÷2
=72(厘米)
(2)立體圖形的拼接、截割。立體幾何圖形拼接或截割以后,它的體積和表面積的變化,有以下規(guī)律:
①兩個或兩個以上的幾何體,拼接成一個新幾何體以后,它的體積等于原來若干個幾何體體積之和;但是它的表面積卻比原來若干個幾何體的表面積之和要小。如果重疊部分為S,那么減少的面積就是2S。
?、诎岩粋€幾何體截割以后,各部分的體積之和等于原幾何體體積;但截割后的表面積之和,卻大于原幾何體的表面積。如果其中的截割面積為S,那么,增加的表而積就是2S。
依據(jù)這一規(guī)律,可以較快地解答出某些題目。例如,如圖4.41,把一個棱長為5厘米的正方體木塊鋸成兩個形狀大小完全相同的長方體(不計損耗),表面積會增加多少平方厘米?
因為正方體木塊的截割面積為5×5=25(平方厘米),依據(jù)上面的規(guī)律可知,表面積會增加
25×2=50(平方厘米)
又如,把長10厘米、寬6厘米、高5厘米的長方體木塊截成形狀、大小相同的兩個長方體,表面會增加多少平方厘米?
由于此題未交代從何處下手截割,所以要分三種情況來解答題目。
①如圖4.42左圖的截法,表面積會增加。
5×6×2=30×2=60(平方厘米)
?、谌鐖D4.42中圖的截法,表面積會增加。
10×6×2=60×2=12(平方厘米)
?、廴鐖D4.42右圖的截法,表面積會增加
10×5×2=50×2=100(平方厘米)
52、改變運算種類
在四則運算中,改變原題的運算種類,如以乘代加、以加代減、以加代乘、以減代除……,往往可使一些題目的計算變得比較簡便、快速。
【以乘代加】幾個加數(shù)雖然不同,但數(shù)字大小比較接近的時候,可以選擇一個數(shù)作“基準數(shù)”,采用“以乘代加”的方法速算。例如
(1)17+18+16+17+14+19+13+14
解題時,可以選擇17為基準數(shù),以乘代加解答如下。
17+18+16+17+14+19+13+14
=17×8+1-1-3+2-4-3
=17×8-8
=128
(2) 325+324+318+327+323+320
解題時,可以選取323作為基準數(shù),然后解答。
325+324+318+327+323+320
=323×6+2+1-5+4-3
= 323×6+(2+1+4)-(5+3)
=323×6+7-8
=323×6-1
=1937
運用基準數(shù)以乘代加速算,對于一些隨報隨記而且數(shù)字又很接近的連加運算,是極為方便、快速的,它的算法可以是:
選定一個數(shù)作基準數(shù),把比基準數(shù)多的記“十”,比基準數(shù)少的記“一”,隨報隨算它的累計數(shù)。當要加的數(shù)報完后,結(jié)果也就計算出來了。
例如,某組10個同學某次數(shù)學考試分數(shù)如下:
72;71;70;68;74;69;73;67;70;73。
計算時,可選擇70分作基準數(shù)。計算過程可如下表所示(實際計算時只需要算出累計數(shù)就行了):
所以,這組同學這次考試成績的總分數(shù)是
70×10+7=707(分)
【以加代減】為說明問題,先看一個實際問題:
“某人去商店購物,需要付款4.65元。他交給售貨員10元,應找回多少錢?”
很明顯,這是個減法算題,應該用10—4.65=5.35(元)去求答案??墒窃谡义X的時候,售貨員一般不做減法,而是采用“前位湊九,末位湊十”的加法運算,得 5.35與4.65能湊成10,從而得出要找的錢數(shù)是5.35元。這是為什么呢?
因為做減法會產(chǎn)生連續(xù)退位的問題,而用加法湊整,可以通過“前位九,末位十”的辦法口算。達到正確、快速、簡便地求差的目的。
凡是整百、整千、整萬……減去一個數(shù),都可以用“以加代減”的方法——“前位湊九,末位湊十”,去迅速地求差。請看下面的兩個例子,特別是看一看列出的豎式:
?。?) 1000—675=325
(2)50000-3672=46328
【添0折半】一個數(shù)乘以5,可以看成是先乘以10再除以2。一個數(shù)乘以10非常簡便,只要在這個數(shù)的末尾添個0;再除以2,也很容易口算。這種添0后再除以2的方法,叫做“添0折半法”。它也改變了原題的運算種類。例如
?。?)486×5
=4860÷2
=2430
?。?)4.37×5
=43.7÷2
=21.85
【添0退減原數(shù)】一個數(shù)乘以9,就是乘以10—1。根據(jù)一個數(shù)乘以兩數(shù)之差的分配性質(zhì),一個數(shù)乘以9,可以在這個數(shù)的末尾添一個0,再退一位減去原數(shù),所得的就是所要求的積。這種方法,可稱為“添0退減原數(shù)法”。例如
396×9
=3960-396
=3564
(退減原數(shù)可看式口算??词娇谒悴皇炀殨r,可從低位減起,熟練之后可從高位減起,一下子就可直接寫出得數(shù)。)
【添0折半加原數(shù)】一個數(shù)乘以6,可以看成是乘以(5+1)。運用乘法分配律,可以用這個數(shù)分別乘以5和1,再求兩個積之和。一個數(shù)乘以5,可以用“添0折半法”,加上這個數(shù)與1的積,就是加上原數(shù)。所以這種速算方法可稱之為“添0折半加原數(shù)法”。例如
6489×6
=64890÷2+6489
=32445+6489
=38934
這種方法還可以推廣到一個數(shù)乘以7中去。不過,乘以7就必須是“添0折半加原數(shù)的2倍”了。
例如
2436×7
=24360÷2+4872
=12180+4872
=17052
234.2×7
=2342÷2+468.4
=1171+468.4
=1639.4
【以加代乘】“以加代乘”又可以稱之為“添0加原數(shù)”。例如
720×11
=7200+720
=7920
67203×11
?。?72030+67203
=739233
這種方法還可以推廣到一個數(shù)乘以12的計算中去。不過,一個數(shù)乘以12,需要添0加原數(shù)的2倍。例如:
623×12
=6230+1246
=7476
【原數(shù)加半,加半定積】如果一個數(shù)乘以1.5,也就是乘以(1+0.5),那么根據(jù)乘法分配律,只要把這個數(shù)加上它的一半就可以了。這時,原來的乘法也可以改用加法來代替。例如
48×1.5
=48×(1+0.5)
=48+24(48的一半)
=72
顯然,“原數(shù)加半”的方法速算乘法,也是“以加代乘”的一種方法。
這種“原數(shù)加半”方法還可推廣到一個數(shù)乘以15、150、1500……以及0.15、0.015、0.0015……中去。因為
15=1.5×10 0.15=1.5×0.1
150=1.5×100 0.015=1.5×0.01
1500=1.5×1000 0.0015=1.5×0.001
…… ……
所以,一個數(shù)乘以這些數(shù),只要把這個數(shù)加上它的一半以后,再移動小數(shù)點的位置就可以了。比方
6.4×150
=6.4×1.5×100
=(6.4+3.2)×100
=9.6×100
=960
4600×0.0015
=(4600+2300)×0.001
=6900×0.001
=6.9
這樣的方法,可以稱作“加半定積法”。在我國農(nóng)村,還經(jīng)常將它用于將平方米數(shù)換算成畝數(shù)的計算。因為1平方米=0.0015畝,所以
2800平方米=(0.0015×2800)畝
=[(2800+1400)×0.001]畝
=4.2畝
在民間,人們一般稱這樣的快速簡算方法,叫做“加半向左移三法”。
【以減代除】除法實際上是同數(shù)連減的簡算方法,而同數(shù)連減又可以用乘法代替。所以,“以減代除”可以達到簡算和速算的目的。
例如,550÷25,先用550減去20個25,得50,50再減去2個25,便得0。所以,550÷25=22。由口算便迅速得出了此題的得數(shù)。
【以乘代除,以除代乘】在乘法運算里,如果一個因數(shù)是5”,則可將它化為“10n÷2n”,從而將“乘以5n”轉(zhuǎn)化為“除以2n”進行計算。同樣,在除法運算里,如果除數(shù)是5n,那么,也可以將它轉(zhuǎn)化為“乘以2n”去進行計算。顯然,除以或乘以2n,要比乘以或除以5n方便、快速得多。例如
(1)12000÷125
=12000÷53
=12000÷(103+23)
=12000÷103×23
=12×23
=96
因為12×23=12×2×2×2,所以口算得數(shù)時,只要把12連續(xù)翻倍三次即可。即
12—→24—→48—→96。
?。?) 480×125=480×53
=480×(103÷23)
=480×103÷23
?。?80÷23×103
=60×103
=60000
因為480÷23=480÷2÷2÷2,所以口算得數(shù)時,只要把480連續(xù)折半三次即可。即
480—→240—→120—→60。
53、復雜分數(shù)應用題
【復雜的一般分數(shù)問題】
例1 已知甲校學生數(shù)是乙校學生數(shù)的40%,甲校女生數(shù)是甲校學生數(shù)的30%,乙校男生數(shù)是乙校學生數(shù)的42%。那么,兩校女生總數(shù)占兩校學生總數(shù)的百分之幾?
(全國“幼苗杯”小學數(shù)學競賽試題)
講析:關鍵是要求出甲、乙兩校學生數(shù),分別占兩校總?cè)藬?shù)的幾分之幾。
因為甲校學生數(shù)是乙校學生數(shù)的40%,所以,甲、乙兩校學生數(shù)之比為
所以,兩校女生占兩校學生總數(shù)的
例2 有一堆糖果,其中奶糖占45%,再放入16塊水果糖后,奶糖就只占25%。那么,這堆糖中有奶糖____塊。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
16塊水果糖之后,其它糖就是奶糖的(1-25%)÷25%=3(倍)。
例3 某商店經(jīng)銷一種商品,由于進貨價降低了8%,使得利潤率提高了10%。那么這個商店原來經(jīng)銷這種商品所得利潤率是百分之幾?
?。ㄩL沙市奧林匹克代表隊集訓試題)
講析:“利潤”是出售價與進價的差;“利潤率”是利潤與進貨價的比率。
設這種商品原進價為每件a元,出售后每件獲利潤b元。那么 現(xiàn)進價為每件 (1-8%)×a=92%a(元),
例4 學校早晨6:00開校門,晚上6:40關校門。下午有一同學問老
?。?992年小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:本題的關鍵是要注意“時間”和“時刻”這兩個概念的區(qū)別。
從早晨6點到中午12點共有6小時,從中午12點到下午6點40分共有
設從中午12點到“現(xiàn)在”共a小時,可列方程為
解得 a=4。
所以,現(xiàn)在的時間是下午4點鐘。
【工程問題】
例1 一件工作,甲做5小時后,再由乙做3小時可以完成;若乙先做9小時后,再由甲做3小時也可以完成。那么甲做1小時以后,由乙做____小時可以完成?
?。?987年北大附中友好數(shù)學邀請賽試題)
講析:因為“甲做5小時,乙做3小時可以完成”;或者“甲做3小時,乙做9小時也可以完成”。由此得,甲做5-3=2(小時)的工作量,就相當于乙做9-3=6(小時)的工作量。
即:甲做1小時,相當于乙做3小時。
由“甲做5小時,乙再做3小時完成”,可得:甲少做4小時,就需乙多做3×4=12(小時)。
所以,甲做1小時之后,還需要乙再做3+12=15(小時)才能完成。
例2 如果用甲、乙、丙三根水管同時往一個空水池里灌水,1小時可以灌滿;如果用甲、乙兩根水管,1小時20分可以灌滿;如果用乙、丙兩根水管,1小時15分可以灌滿。那么,用乙管單獨灌水,要灌滿一池水需要____小時。
(1993年全國小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:關鍵是求出乙的工作效率。
例3 一項挖土方工程,如果甲隊單獨做,16天可以完成;乙隊單獨做
時,突然遇到地下水,影響施工進度,使得每天少挖了47.25方土,結(jié)果共用了10天完成工程。問整個工程要挖多少方土?
?。?993年全國小學數(shù)學奧林匹克總決賽第二試試題)
講析:甲、乙兩隊合做,則工效可提高20%,所以每天可以完成
例4 某工廠的一個生產(chǎn)小組,當每個工人在自己原崗位工作時,9小時可以完成一項生產(chǎn)任務,如果交換工人A和B的工作崗位,其他工人生產(chǎn)效率不變時,可提前1小時完成這項生產(chǎn)任務;如果交換工人C和D的工作崗位,其他工人生產(chǎn)效率不變時,也可以提前1小時完成這項生產(chǎn)任務。問:如果同時交換A與B,C與D的工作崗位,其他工人生產(chǎn)效率不變時,可以提前幾分鐘完成這項生產(chǎn)任務。
(全國第四屆“華杯賽”決賽試題)
所以,同樣交換A與B,C與D之后,全組每小時可以完成:
例5 一批工人到甲、乙兩個工地進行清理工作。甲工地的工作量是乙工
已做完,乙工地的工作還需4名工人再做1天。那么,這批工人有____人。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:把甲、乙兩地全部工作量作單位“1”,由“甲工地的工作量是
把工人總數(shù)作單位“1”,由“上午去甲工地人數(shù)是去乙工地人數(shù)的3
所以,一天中去甲、乙工地人數(shù)之比為:
例6 蓄水池有甲、丙兩條進水管,和乙、丁兩條排水管。要灌滿一池水,單開甲管需要3小時,單開丙管需要5小時。要排光一池水,單開乙管需要
丁的順序循環(huán)開各水管,每次每管開1小時,問多少時間后水開始溢出水池?
?。ㄈ珖谝粚谩叭A杯賽”決賽第一試試題)
有當開到甲水管時,水才會溢出。
溢出。
的思路是在假設要打開水管若干個循環(huán)之后, 水才開始
開始溢出。所以,這樣解的思路是錯誤的。
54、分數(shù)與繁分數(shù)化簡
【分數(shù)化簡】
講析:容易看出,分子中含有因數(shù)37,分母中含有因數(shù)71。所以可得
(長沙地區(qū)小學數(shù)學奧林匹克選拔賽試題)
講析:注意到,4×6=24,2+4=6,由此產(chǎn)生的一連串算式:
16×4=64
166×4=664
1666×4=6664
……
(全國“育苗杯”小學數(shù)學競賽試題)
講析:容易看出分子中含有因數(shù)3。把48531分解為48531=3×16177,然后可試著用16177去除分母:
【繁分數(shù)化簡】
?。?990年馬鞍山市小學數(shù)學競賽試題)
講析:如果分別計算出分子與分母的值,則難度較大。觀察式子,可發(fā)現(xiàn)分子中含有326×274,分母中含有275×326。于是可想辦法化成相同的數(shù):
?。ㄈ珖谌龑谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:可把小數(shù)化成分數(shù),把帶分數(shù)都化成假分數(shù),并注意將分子分母同乘以一個數(shù),以消除各自中的分母。于是可得
例3 化簡
?。ㄈ珖谌龑谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:由于分子與分母部分都比較復雜,所以只能分別計算。計算時,哪一步中能簡算的,就采用簡算的辦法去計算。
所以,原繁分數(shù)等于1。
?。ū本┦械谝粚谩坝罕毙W數(shù)學競賽試題)
講析:連分數(shù)化簡,通常要從最下層的分母開始,自下而上逐步化簡。依此法計算,題目的得數(shù)是2。(計算過程略)
55、對稱變換
【將軍飲馬】據(jù)說古代希臘有一位將軍向當時的大學者海倫請教一個問題:從A地出發(fā)到河邊飲馬,再到B地(如圖4.32所示),走什么樣的路最近?如何確定飲馬的地點?
海倫的方法是這樣的:如圖4.33,設L為河,作AO⊥L交L于O點,延長AO至A',使A'O=AO。連結(jié)A'B,交L于C,則C點就是所要求的飲馬地點。再連結(jié)AC,則路程(AC+CB)為最短的路程。
為什么呢?因為A'是A點關于L的對稱點,AC與A'C是相等的。而A'B是一條線段,所以A'B是連結(jié)A'、B這兩點間的所有線中,最短的一條,所以AC+CB=A'C+CB=A'B也是最短的一條路了。這就是海倫運用對稱變換,找到的一種最巧妙的解題方法。運用這種辦法,可以巧妙地解決許多幾何問題。
【劃線均分】通過中心對稱圖形的對稱中心,任意畫一條直線,都可以把原圖形均分成兩個大小、形狀完全相同的圖形。利用這一性質(zhì),可以使某些較復雜的問題迅速地解答出來。例如
?。?)把圖形(圖4.34)的面積,用一條直線分成相等的兩個部分。
解題時,只要把這個圖形看成是由兩個矩形(長方形)組成的組合圖形,而矩形既是軸對稱圖形,也是中心對稱圖形, 所以只要找出兩個對稱中心(對角線交點),利用中心對稱圖形的上述性質(zhì),通過兩個對稱中心作一條直線,就能把它的面積分成相等的兩個部分了。如前頁的三種分法都行(如圖4.35所示)。
(2)如圖4.36,長方形ABCD內(nèi)有一個以O點為圓心的圓,請畫一條直線,同時將長方形和圓分為面積相等的兩個部分。
大家知道,長方形和圓都既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形。長方形的對稱中心是對角線的交點,圓的對稱中心是它的圓心。
根據(jù)中心對稱圖形的上述性質(zhì),先找出這兩個對稱中心O點和P點(如圖4.37),再過O、P作直線L,此直線L即是所畫的那根直線。
56、典型應用題
【平均數(shù)問題】
例1 小強騎自行車從甲地到乙地,去時以每小時15千米的速度前進,回時以每小時30千米的速度返回。小強往返過程中的平均速度是每小時多少千米?
?。ń魇〉诙谩鞍艘槐毙W數(shù)學競賽試題)
講析:我們不能用(15+30)÷2來計算平均速度,因為往返的時間不相等。只能用“總路程除以往返總時間”的方法求平均速度。
所以,往返的平均速度是每小時
例2 動物園的飼養(yǎng)員給三群猴子分花生。如果只分給第一群,則每只猴子可得12粒;如果只分給第二群,則每只猴子可得15粒;如只分給第三群,則每只猴子可得20粒。那么平均分給三群猴子,每只猴子可得____粒。
?。ū本┦械诎藢谩坝罕毙W數(shù)學競賽試題)
講析:設花生總粒數(shù)為單位“ 1”,由題意可知,第一、二、三群猴子
于是可知,把所有花生分給這三群猴子,平均每只可得花生
例3 某班在一次數(shù)學考試中,平均成績是78分,男、女生各自的平均成績是75.5分和81分。問:這個班男、女生人數(shù)的比是多少?
?。ㄈ珖谌龑谩叭A杯賽”決賽第二試試題)
講析:因男生平均比全班平均少2.5分,而女生平均比全班平均的多3分,故可知
2.5×男生數(shù)=3×女生數(shù)。
2.5∶3=女生數(shù):男生數(shù)
即 男生數(shù):女生數(shù)=6:5。
例4 某次數(shù)學競賽原定一等獎10人,二等獎20人,現(xiàn)在將一等獎中最后4人調(diào)整為二等獎,這樣,得二等獎的學生平均分提高了1分,得一等獎的學生的平均分提高了3分。那么,原來一等獎平均分比二等獎平均分多____分。
?。?994年全國小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:設原來一等獎每人平均是a分。二等獎每人平均是b分。則有:
10a+20b=6×(a+3)+24×(b+1)
即:a-b=10. 5。
也就是一等獎平均分比二等獎平均分多10.5分。
【行程問題】
例1 甲每分鐘走50米,乙每分鐘走60米,丙每分鐘走70米,甲乙兩人從A地,丙一人從B地同時相向出發(fā),丙遇到乙后2分鐘又遇到甲,A、B兩地相柜______米。
?。?1990年《小學生報》小學數(shù)學競賽試題)
講析:如圖5.30,當乙丙在D點相遇時,甲已行至C點??上惹蟪鲆摇上嘤龅臅r間,也就是乙行距離AD的時間。
乙每分鐘比甲多走 10米,多少分鐘就多走了CD呢?而CD的距離,就是甲、丙2分鐘共行的距離:(70+50)×2=240(米)。
于是可知,乙行AD的時間是240÷10=24(分鐘)。
所以,AB兩地相距米數(shù)是(70+60)×24=3120(米)
例2 在一條公路上,甲、乙兩個地點相距600米,張明每小時行走4千米,李強每小時行走5千米。8點整,他們兩人從甲、乙兩地同時出發(fā)相向而行,1分鐘后他們都調(diào)頭反向而行,再過3分鐘,他們又調(diào)頭相向而行,依次按照1、3、5、7……(連續(xù)奇數(shù))分鐘數(shù)調(diào)頭行走。那么,張、李兩個人相遇時是8點_____分。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克競賽初賽試題)
(千米)=150(米)
他倆相向走(1+5)分鐘,反向走(3+7)分鐘后兩人相距:600+150×〔(3+7)-(1+5)〕=1200(米)
所以,只要再相向行走1200÷150=8(分鐘),就可以相遇了。從而可知,相遇所需要的時間共是
1+3+5+7+7+8=24(分鐘)
也就是相遇時是8點24分。
例3 快、中、慢三輛車同時從同一地點出發(fā),沿同一公路追趕前面的一個騎車人。這三輛車分別用6分鐘,10分鐘、12分鐘追上騎車人?,F(xiàn)在知道快車每小時走24千米,中車每小時走20千米,那么,慢車每小時走多少千米?
(全國第一屆“華杯賽”決賽第二試試題)
講析:如圖5.31所示,A點是三車的出發(fā)點,三車出發(fā)時騎車人在B點,A1、A2、A3分別為三車追上騎車人的地點。
快車走完2.4千米追上了他。由此可見三輛車出發(fā)時,騎車人已走的路程是
AB=2.4-1.4=1(千米)。
所以,慢車的速度是:
例4 一輛車從甲地開往乙地。如果把車速提高20%,可以比原定時間提前一小時到達;如果以原速行駛120千米后,再將速度提高25%。則可提前40分鐘到達。那么,甲、乙兩地相距______千米。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:首先必須考慮車速與時間的關系。
因為車速與時間成反比,當車速提高20%時,所用時間縮短為原來的
例5 游船順流而下每小時行8千米,逆流而上每小時行7千米,兩船同時從同地出發(fā),甲船順流而下,然后返回。乙船逆流而上,然后返回,經(jīng)過2小時同時回到出發(fā)點,在這2小時中,有______小時甲、乙兩船的航行方向相同。
?。ㄉ虾J械谖鍖眯W數(shù)學競賽初賽試題)
講析:關鍵是要理解上行與下行時間各占全部上下行總時間的百分之幾。
因為兩船2小時同時返回,則兩船航程相等。又上行船速是每小時行7
例6 甲、乙兩車分別從A、B兩城同時相向而行,第一次在離A城30千米處相遇。相遇后兩車又繼續(xù)前行,分別到達對方城市后,又立即返回,在離A城42千米處第二次相遇。求A、B兩城的距離。
(《小學生科普報》小學數(shù)學競賽預選賽試題)
講析:如圖5.32所示。兩車第一次在C地相遇,第二次在D地相遇。
甲、乙兩車從開始到第一次C點相遇時,合起來行了一個全程。此時甲行了30千米,從第一次相遇到第二次D點相遇時,兩車合起來行了兩個全程。在這兩個全程中,乙共行(30+42)千米,所以在合行一個全程中,乙行(30+42)÷2=36(千米),即A、B兩城的距離是30+36=66(千米)。
例8 甲、乙兩車分別從A、B兩地出發(fā),在A、B之間不斷往返行駛,已知甲車的速度是每小時15千米,乙車的速度是每小時35千米,并且甲、乙兩車第三次相遇(兩車同時到達同一地點叫相遇)的地點與第四次相遇的地點恰好相距100千米。那么A、B兩地的距離等于____千米。
?。?993年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:根據(jù)甲、乙兩車的速度比為3∶7,我們可將A、B兩地平均分成10份(如圖5.33)。
因為甲、乙兩車速度之比為3∶7,所以甲每走3份,乙就走了7份。于是它們第一次在a3處相遇。甲再走4.5份,乙走10.5份,在a7與a8之中點處甲被乙追上,這是第二次相遇;甲再又走1.5份,乙走3.5份,在a9點第三次兩車相遇;甲走6份,乙走14份在a5點第四次兩車相遇。
(千米)。
例9 在400米環(huán)形跑道上, A、B兩點相距100米(如圖5.34)。甲、乙兩人分別從A、B兩點同時按逆時針方向跑步。甲每秒跑5米,乙每秒跑4米,每人每跑100米,都要停10秒鐘,那么,甲追上乙需要____秒鐘。
?。?992年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)
講析:各跑100米,甲比乙少用的時間是100÷4-100÷5=5(秒鐘),現(xiàn)在甲要比乙多跑100米,需20秒鐘。由20÷5=4(個百米),可知,乙跑400米以后,甲就比乙多跑100米。這樣便剛好追上乙。
甲跑完(400+100)米時,中途停了4次,共停40秒鐘。故20×5+40=140(秒)。
當乙跑完400米以后,停了10秒,甲剛好到達同一地點。所以,甲追上乙需要140秒鐘。
例10 甲、乙二人在同一條環(huán)形跑道上作特殊訓練:他們同時從同一地點出發(fā),沿相反方向跑,每人跑完第一圈到達出發(fā)點后立即回頭加速跑第二
第一次相遇點190米,問這條環(huán)形跑道長多少米?
?。ㄈ珖谒膶谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:圖為甲、乙兩人每跑到原出發(fā)點時,就返回頭跑。于是,從出發(fā)點切開,然后將環(huán)形跑道拉直,這樣,他倆就可以看作在AB線段上的往返跑步(如圖5.35)。跑第一圈時,乙的速度與甲的速度的比是3∶2。當甲從
原速跑到A點。
(個)全程,即剛好到達D點。
所以,在AD段中,甲、乙兩人都是按各自的加速度相向而行。不難求得
例11 圖5.36,大圈是400米跑道,由A到B的跑道長是200米,直線距離是50米。父子倆同時從A點出發(fā)逆時針方向沿跑道進行長跑鍛煉,兒子跑大圈,父親每跑到B點便沿直線跑,父親每100米用20秒,兒子每100米用19秒。如果他們按這樣的速度跑,兒子在跑第幾圈時,第一次與父親再相遇?
?。ㄈ珖诙谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:容易計算出,父親經(jīng)過150秒剛好跑完3小圈到達A點,兒子經(jīng)過152秒剛好跑完2圈到達A點,兒子比父親慢2秒鐘,所以兒子將沿跑道追趕父親。
因為A到B彎道長200米,兒子每跑100米比父親快一秒,可知恰好在B點追上父親。
即,兒子在跑第三圈時,會第一次與父親相遇。
例12 甲班與乙班學生同時從學校出發(fā)去某公園。甲班步行的速度是每小時4千米,乙班步行的速度是每小時3千米。學校有一輛大客車,它的速度是每小時48千米。這輛車恰好能坐一個班的學生。為了使兩班學生在最短時間內(nèi)到達,那么甲班學生與乙班學生需要步行的距離之比是____。
(1991年全國小學數(shù)學奧林匹克決賽試題)
講析:要使兩個班在最短時間內(nèi)到達,只有讓兩個班都同時運行且同時到達。
設甲班先步行后乘車。甲班、乙班和客車的行進路線如圖5.37所示。AB、CD分別表示甲班和乙班步行距離。
當甲班從A地行至B地時,汽車共行了:AB+2·BC。
又汽車速度是甲班的12倍,所以
同理,當乙班從C地行至D地時,汽車共行了CD+2·BC。
又,汽車速度是乙班的16倍,所以
AB∶CD=15∶11。
即甲班與乙班需要步行的距離之比為15∶11。
例13 王經(jīng)理總是上午8點鐘乘公司的汽車去上班。有一天,他6點40分就步行上班,而汽車仍按以前的時間從公司出發(fā),去接經(jīng)理,結(jié)果在路途中接到了他。因此,王經(jīng)理這天比平時提前16分鐘到達公司。那么汽車的速度是王經(jīng)理步行速度的____倍。
(《小學生科普報》小學數(shù)學奧林匹克通訊賽試題)
講析:如圖5.38,A點表示王經(jīng)理家,B點表示公司,C點表示汽車接王經(jīng)理之處。
王經(jīng)理比平時提前16分鐘到達公司,而這16分鐘實際上是汽車少走了2·AC而剩下的時間,則汽車行AC路程需要8分鐘,所以汽車到達C點接到王經(jīng)理的時間是7點52分鐘。
王經(jīng)理步行時間是從6點40分到7點52分,共行72分鐘。
因此,汽車速度是王經(jīng)理步行速度的72÷8=9(倍)。
【倍數(shù)問題】
例1 倉庫里有兩個貨位,第一貨位上有78箱貨物,第二貨位上有42箱貨物,兩個貨位上各運走了相同的箱數(shù)之后,第一貨位上的箱數(shù)還比第二貨位上的箱數(shù)多2倍。兩個貨位上各運走了多少箱貨物?
(1994年天津市小學數(shù)學競賽試題)
講析:因為兩堆貨物各運走相同數(shù)量的貨物之后,第一堆比第二堆貨物多2倍。即此時第一堆貨物是第二堆貨物的3倍。
所以,42的3倍的積與78的差,就是兩堆中各運走貨物的箱數(shù)的2倍。故兩個貨位各運走的貨物箱數(shù)是(42×3-78)÷2=24(箱)。
例2 一筆獎金分一等獎、二等獎和三等獎。每個一等獎的獎金是每個二等獎獎金的2倍,每個二等獎獎金是每個三等獎獎金的2倍。如果評一、二、三等獎各兩人,那么每個一等獎的獎金是308元;如果評一個一等獎,兩個二等獎,三個三等獎,那么一等獎的獎金是多少元?
?。ㄈ珖诙谩叭A杯賽”復賽試題)
講析:我們可將二等獎和三等獎都換成一等獎。
如果評1個一等獎,2個二等獎,3個三等獎時,每個一等獎的獎金為:0
例3 甲、乙兩個小朋友各有一袋糖,每袋糖都不到20粒。如果甲給乙一定數(shù)量的糖后,甲的糖就是乙的糖粒數(shù)的2倍。如果乙給甲同樣數(shù)量的糖后,甲的糖就是乙的糖粒數(shù)的3倍。那么,甲、乙兩個小朋友共有糖____粒。
?。?994年全國小學數(shù)學奧林匹克初賽試題)。
講析:甲給乙一定數(shù)量的糖之后,甲是乙的2倍。這說明甲乙兩個糖數(shù)之和是3的倍數(shù);同理,乙給甲一定數(shù)量的糖后,甲是乙的3倍,這說明甲乙兩個糖數(shù)之和又是4的倍數(shù)。
所以,甲、乙兩人糖??倲?shù)一定是12的倍數(shù)。
又,每袋糖都不到20粒,所以甲乙兩個糖數(shù)之和應為12、24、36中的一個數(shù)。
經(jīng)檢驗,當總糖數(shù)是24時,即甲為17粒、乙為7粒時,符合要求。即兩個小明友共有糖24粒。
例4 一小和二小有同樣多的同學參加金杯賽。學校用汽車把學生送往考場。一小用的汽車,每車坐15人,二小用的汽車,每車坐13人,結(jié)果二小比一小要多派一輛汽車。后來每校各增加一個人參賽,這樣兩校需要的汽車就一樣多了。最后又決定每校再各增加一人參加競賽,二小又要比一小多派一輛汽車。問最后兩校共有多少人參加競賽?
?。ㄈ珖谝粚谩叭A杯賽”決賽試題)
講析:原來二小比一小多一輛車,各增加一人后,兩校所需車一樣多。由此可見,一小增一人就要增加一輛車,所以原來汽車恰好全部坐滿,即原來一小人數(shù)是15的倍數(shù)。
后來又增加1人,這時二小又要多派一輛車,所以在第二次增加人數(shù)之前,二小的車也恰好坐滿。即人數(shù)是13的倍數(shù)。
因此,原來每校參加的人數(shù)都是15的倍數(shù)。而加1之后,是13的倍數(shù)。
即求15的某個倍數(shù)恰等于13的倍數(shù)減1。
因為15×6=90,13×7=91,所以,兩校各有92人參加競賽。
從而可知,兩校共有184人參加競賽。
【年齡問題】
例1 小明今年5歲,爸爸的年齡是小明的7倍,再過多少年爸爸的年齡是小明年齡的3倍?
(1993年吉林省“金翅杯”小學數(shù)學競賽試題)
講析:可先求出當爸爸年齡是小明年齡的3倍時,小明的年齡是多少歲:
(5×7-5)÷(3-1)=15(歲)。
故,再過10年,爸爸的年齡是小明年齡的3倍。
例2 今年祖父的年齡是小明年齡的6倍。幾年后,祖父年齡是小明年齡的5倍。又過幾年后,祖父年齡是小明年齡的4倍。問:祖父今年多少歲?
?。ㄈ珖诙谩叭A杯賽”少年數(shù)學競賽試題)
講析:因為今年祖父年齡是小明年齡的6倍。所以,年齡差是小明年齡的5倍,即一定是5的倍數(shù)。
同理,又過幾年后,祖父的年齡分別是小明年齡的5倍和4倍,可知年齡差也是4和3的倍數(shù)。而年齡差是不變的。
由3、4、5的公倍數(shù)是60、120、……可知,60是比較合理的。所以,
小明今年的年齡是60÷(6-1)=12(歲);
祖父今年的年齡是12×6=72(歲)。
例3 1994年姐妹兩人年齡之和是55歲。若干年前,當姐姐的年齡只有妹妹現(xiàn)在這么大時,妹妹的年齡恰好是姐姐年齡的一半。姐姐是哪一年出生的?
?。ㄩL沙地區(qū)數(shù)學競賽預選賽試題)
講析:設若干年前,妹妹的年齡為x歲,則現(xiàn)在妹妹為2x歲;姐姐在“若干年前”那一年的年齡也為2x歲,則姐姐現(xiàn)在的年齡為3x歲。
由2x+3x=55,可知,x=11。
所以,今年姐姐的年齡是3×11=33(歲)。
故姐姐是1960年出生的。
【時鐘問題】
例1 把一個時鐘改裝成一個玩具鐘,使得時針每轉(zhuǎn)一圈,分針轉(zhuǎn)16圈,秒針轉(zhuǎn)36圈。開始時三針重合。問:在時針旋轉(zhuǎn)一周的過程中,三針重合了幾次?(不計起始和終止的位置)
?。ㄈ珖谌龑谩叭A杯賽”決賽口試試題)
講析:如圖5.39,設時針和分針第一次在B點重合。從開始到重合,時針走了AB,而分針走了一圈后再又走AB。
例2 7點____分的時候,分針落后于時針100°。
(上海市第五屆小學數(shù)學競賽試題)
講析:7點整時,分針落后于時針210°,時針每分鐘走0.5°,分針每分鐘走6°,依照追及問題有:
?。?10-100)÷(6-0.5)=20(分鐘)。
故,在7點20分鐘的時候,分針落后時針100°。
【其他問題】
例1如圖5.40是一個圍棋盤,還有一堆圍棋子,將這堆棋子往棋盤上放,當按格點擺成某個正方陣時,尚多余12枚棋子,如果要將這個正方陣改擺成每邊各加一枚棋子的正方陣,則差9枚棋子才能擺滿。
問:這堆棋子原有多少枚?
?。ㄈ珖谒膶谩叭A杯賽”決賽口試試題)
講析:把這堆棋子擺成正方形實心方陣,還多余12枚,若把這個正方陣每邊各加一枚棋子時,其貼邊加上的棋子為12+9=21(枚)。
所以,新方陣每邊棋子數(shù)為(21+1)÷2=11(枚)。從而可知,原來這堆棋子共有11×11-9=112(枚)。
例2 小玲從家去學校,如果每分鐘走80米,結(jié)果比上課時間提前6分鐘到校;如果每分鐘走50米,則要遲到3分鐘,小玲的家到學校的路程有多遠?
?。ㄎ髂系貐^(qū)小學數(shù)學競賽試題)
講析:本題屬于盈虧問題,提前6分鐘和遲到3分鐘,所相差的距離,是由于每分鐘相差30米而造成的。
∴(80×6+50×3)÷(80-50)=21(分鐘);
80×(21-6)=1200(米)
即小玲家到學校有1200米。
57、等積規(guī)律
【三角形等積的基本規(guī)律】如果兩個三角形的底相等,高也相等,那么,這兩個三角形的面積相等。
例如,在圖1.32中,D是BC的中點(即BD=DC),則△ABD與△ACD的面積相等。(等底同高)
【三角形等積規(guī)律推論】由三角形等積這一基本規(guī)律,可以推出下面幾個結(jié)論。
結(jié)論1 如果兩個三角形有公共的底邊,且這底邊所對的頂點所在直線,與這底邊平行,則這兩個三角形面積相等。
例如,在圖1.33中, A1A2的連線與BC平行,則△A1BC與△A2BC的面積相等。
結(jié)論2 在兩個三角形中,若相等的底在同一直線上,底所對的頂點在與底平行的另一同一直線上,則這兩個三角形的面積相等。
例如圖1.34中的△A1B1C1與△A2B2C2,它們的底B1C1=B2C2,并且底同在直線B1C2上,頂點A1、A2的連線A1A2,與B1C2平行,那么△A1B1C1與△A2B2C2的面積便是相等的。
結(jié)論3 如果一個三角形的一邊被分成了n等分,并把這些等分點與頂點連結(jié),那么這個三角形就被分成了n+1個等積的三角形。
例如圖1.35中,BC被點D1、D2、D3、D4、D5分成了六等分,則△ABC的面積也就被AD1、AD2、AD3、AD4、AD5也分
成了六等分。即△ABD1、△AD1D2、△AD2D3、△AD3D4、△AD4D5、△
結(jié)論4 如果兩個三角形的高相等,其中一個三角形的底是另一個三角形底的幾倍,那么這個三角形的面積也是另一個三角形面積的幾倍。
例如,在圖1.36中,△ABC的高AD,和△A払扖挼母逜扗捪嗟齲珺C=3B扖挘敲礎鰽BC的面積,便是△A払扖挼拿婊—3倍。
58、等分圖形
【均分整體】有些幾何問題,只要把大圖形均分為若干個小圖形,就能找到問題的答案。
例如,下面兩圖中的正方形分別內(nèi)接于同一個等腰直角三角形(內(nèi)接指四個頂點全在三角形的邊上)。已知左圖(圖4.11)中正方形面積為72平方厘米,求右圖(4.12)中正方形的面積。
由于左右兩個三角形完全相同,我們不妨把這兩個圖形進行等分,看看這兩個正方形分別與同一個等腰直角三角形有什么樣的關系。等分后的情況見圖4.13和圖4.14。
積是
圖4.12的正方形面積是
【均分局部】有些幾何問題,整體的均分不太方便,或不能夠辦到,這時可以考慮把它的局部去均分,然后從整體上去觀察,往往也能使問題獲得解決。
例如圖4.15,在正方形ABCD中,畫有甲、乙、丙三個小正方形。問:乙、丙面積之和與甲相比,哪一個大些?
大家由前面的“均分整體”已經(jīng)知道,像甲、乙這樣的兩個正方形,面積不是相等的。如圖4.16,經(jīng)過等分,正方形甲的面積等于△ABC面積的一半;正方形丙的面積等于△EDF的一半,正方形乙的面積等于梯形ACFE面積的一半。這樣,一個大正方形ABCD,就劃分成了三個局部:等腰直角△ABC;等腰梯形ACFE;等腰直角△EDF。其中甲、乙、丙的面積分別為各自所在圖形的一半,而△EDF的面積加梯形ACFE的面積等于△ADC的面積,即等于△ABC的面積。所以,乙、丙面積之和等于甲的面積。
59、抽屜原理問題
例1 袋子里有紅、黃、黑、白珠子各15粒,閉上眼睛要想摸出顏色相同的五粒珠子,至少要摸出______粒珠子,才能保證達到目的。
(1992年福州市小學數(shù)學競賽試題)
講析:從最好的情況著手,則摸5粒剛好是同色的,但是不能保證做到。要保證5粒同色,必然從最壞情況著手。
最壞情況是摸了16粒,這16粒珠子中沒有一種是5粒同色,也就是說有4粒紅色、4粒黃色、4粒黑色和4粒白色的。現(xiàn)在再去摸一粒,這一粒只能是四色之一。
所以,至少要摸17粒。
例2 在一個3×9的方格里,將每一格隨意涂上黑色或白色,試說明不管怎樣涂,至少有兩列的著色是完全相同的。
(“新苗杯”小學數(shù)學邀請賽試題)
講析:可用兩種顏色涂每一列的三格,它共有8種情況,如圖5.89所示。
那么,剩下的一列不管怎樣涂色,一定是上面8種中的一種。所以它至少有兩列的著色是完全相同的。
例3 把1、2、3、……、10這十個自然數(shù)以任意順序排成一圈,試說明一定有相鄰三個數(shù)之和不小于17。
(烏魯木齊市小學數(shù)學競賽試題)
講析:因為1+2+3+……+10=55。這十個數(shù)不管怎樣排列,按每相鄰三個數(shù)相加,共分成了10組,每個數(shù)都加了3次。
10組之和是165,平均每組為16,還余5。然后把5分成幾個數(shù)再加到其中一組或幾組中,則肯定有一組相鄰三個數(shù)之和不小于17。
60、擴縮圖形
【擴圖】 解題時,將幾何圖形擴大,有時候能使一時難以解決的問題變得非常簡單。
例如,圖4.43是一個圓心角為45°的扇形,其中的直角三角形BOC的直角邊為6厘米,求陰影部分的面積。
本來,求陰影部分的面積,只要用扇形面積減去直角三角形面積就行了。但是同學們暫時還未學求扇形半徑R的方法,怎么辦呢?
由扇形的圓心角為45°,我們不妨將其擴大一倍,如圖4.44所示。由此圖可以求出三角形DOB的面積為
可知
擴大后的陰影部分面積為
56.52-72÷25=6.52-36
=20.52(平方厘米)
所以,原圖所求的陰影部分的面積為
20.52÷2=10.26(平方厘米)
這是個將圖形整體擴大的例子??煞裰粚D形的某一個局部擴大,來求得問題的解答呢?回答是肯定的。例如:
如圖4.45,圖中的扇形半徑為8厘米,圓心角為45°,求陰影部分的面積。
當然,這道題也可以將整個圖形擴大一倍,去尋找答案。不過,解題的關鍵是求出空白部分(三角形)的面積,我們不妨以8厘米為邊長,作一個正方形,這正方形面積便是空白三角形面積的4倍(即只將局部三角形面積擴大4倍)。于是空白的三角形面積便是
8×8÷4=16(平方厘米)
所要求的陰影部分的面積便是
【縮小研究對象】 有些圖形從整體上研究,由于圖形較為復雜,難以一下子解決問題,若根據(jù)圖形特點,縮小研究范圍,往往能較快地找到答案。
例如,圖4.46是一塊黑白格子布,白色大正方形邊長10厘米,白色小正方形邊長4厘米。這塊布的白色部分的面積占總面積的百分之幾?
圖形令人眼花繚亂,增大了解題時的難度。不過,仔細一看,就可發(fā)現(xiàn)它由9塊形狀大小相同的圖形組成,我們只要研究其中一個小圖形(如圖4.47)的白色圖形占整個圖形的百分之幾,就足以解決問題了,所以,題目的解答可以是
(10×10+4×4)÷[(10+4)×(10+4)]
=116÷196
≈0.592=59.2%。
又如,圖4.48是一個對稱圖形。
問:圖中的黑色部分與陰影部分比較,是黑色部分的面積大,還是陰影部分的面積大?
因它是個對稱圖形,可如圖中虛線那樣畫兩條直線,將它平分為四個部分。解題時,我們不必研究整個圖形,只要研究它的四分之一就行了。
角扇形的面積。再由對稱關系可知,圖形中兩個空白部分的大小是相等的,故用圖中的上半部分減黑色部分所得的空白部分,等于下面半圓面積減“卵葉形”陰影部分所得的空白部分。在這一等式中,既然被減數(shù)和差都相等,那么減數(shù)(黑色部分和葉形陰影部分)也必定是相等的。于是可推出,整個圖形的黑色部分和陰影部分的面積,也必定是相等的。
這是一份奧數(shù)五年級下冊 第2講:消去法解題(二) 教案,共10頁。教案主要包含了教學重點,教學難點,教學準備,教學過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份奧數(shù)五年級下冊秋季課程 第3講《假設法解題(一)》教案,共9頁。教案主要包含了教學目標,教學重點,教學難點,教學準備,教學過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份奧數(shù)五年級上冊 第5講:假設法解題(二) 教案,共10頁。教案主要包含了教學目標,教學重點,教學難點,教學準備,教學過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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