第五屆數(shù)學(xué)競(jìng)賽 之 決賽試題附錄答案
來源:小數(shù)報(bào) 2008-11-04 11:45:33

第五屆數(shù)學(xué)競(jìng)賽決賽試題及答案
一、計(jì)算下面各題,并寫出簡(jiǎn)要的運(yùn)算過程(共15分,每小題5分)
二、填空題(共40分,每小題5分)
1.在下面的“□”中填上合適的運(yùn)算符號(hào),使等式成立:
(1□9□9□2)×(1□9□9□2)×(19□9□2)=1992
2.一個(gè)等腰梯形有三條邊的長(zhǎng)分別是55厘米、25厘米、15厘米,并且它的下底是最長(zhǎng)的一條邊。那么,這個(gè)等腰梯形的周長(zhǎng)是__厘米。
3.一排長(zhǎng)椅共有90個(gè)座位,其中一些座位已經(jīng)有人就座了。這時(shí),又來了一個(gè)人要坐在這排長(zhǎng)椅上,有趣的是,他無論坐在哪個(gè)座位上都與已經(jīng)就座的某個(gè)人相鄰。原來至少有__人已經(jīng)就座。
4.用某自然數(shù)a去除1992,得到商是46,余數(shù)是r。a=__,r=__。
5.“重陽節(jié)”那天,延齡茶社來了25位老人品茶。他們的年齡恰好是25個(gè)連續(xù)自然數(shù),兩年以后,這25位老人的年齡之和正好是2000。其中年齡最大的老人今年____歲。
6.學(xué)校買來歷史、文藝、科普三種圖書若干本,每個(gè)學(xué)生從中任意借兩本。那么,至少____個(gè)學(xué)生中一定有兩人所借的圖書屬于同一種。
7.五名選手在一次數(shù)學(xué)競(jìng)賽中共得404分,每人得分互不相等,并且其中得分最高的選手得90分。那么得分最少的選手至少得____分,至多得____分。(每位選手的得分都是整數(shù))
8.要把1米長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)銅管鋸成長(zhǎng)38毫米和長(zhǎng)90毫米兩種規(guī)格的小銅管,每鋸一次都要損耗1毫米銅管。那么,只有當(dāng)鋸得的38毫米的銅管為____段、90毫米的銅管為____段時(shí),所損耗的銅管才能最少。
三、解答下面的應(yīng)用題(要寫出列式解答過程。列式時(shí),可以分步列式,可以列綜合算式,也可以列方程)(共20分,每小題5分)
1.甲乙兩個(gè)工程隊(duì)共同修筑一段長(zhǎng)4200米的公路,乙工程隊(duì)每天比甲工程隊(duì)多修100米,F(xiàn)由甲工程隊(duì)先修3天。余下的路段由甲、乙兩隊(duì)合修,正好花6天時(shí)間修完。問:甲、乙兩個(gè)工程隊(duì)每天各修路多少米?
2.一個(gè)人從縣城騎車去鄉(xiāng)辦廠。他從縣城騎車出發(fā),用30分鐘時(shí)間行完了一半路程,這時(shí),他加快了速度,每分鐘比原來多行50米。又騎了20分鐘后,他從路旁的里程標(biāo)志牌上知道,必須再騎2千米才能趕到鄉(xiāng)辦廠,求縣城到鄉(xiāng)辦廠之間的總路程。
3.一個(gè)長(zhǎng)方體的寬和高相等,并且都等于長(zhǎng)的一半(如圖12)。將這個(gè)長(zhǎng)方體切成12個(gè)小長(zhǎng)方體,這些小長(zhǎng)方體的表面積之和為600平方分米。求這個(gè)大長(zhǎng)方體的體積。
4.某裝訂車間的三個(gè)工人要將一批書打包后送往郵局(要求每個(gè)包內(nèi)所
多35本。第2次他們把剩下的書全部領(lǐng)來了,連同第一次多的零頭一起,剛好又打11包。這批書共有多少本?
四、問答題(共35分)
1.有1992粒鈕扣,兩人輪流從中取幾粒,但每人至少取1粒,最多取4粒,誰取到最后一粒,就算誰輸。問:保證一定獲勝的對(duì)策是什么?(5分)
2.有一塊邊長(zhǎng)24厘米的正方形厚紙,如果在它的四個(gè)角各剪去一個(gè)小正方形,就可以做成一個(gè)無蓋的紙盒。現(xiàn)在要使做成的紙盒容積最大,剪去的小正方形的邊長(zhǎng)應(yīng)為幾厘米?(6分)
3.個(gè)體鐵鋪的金師傅加工某種鐵皮制品,需要如圖13所示的(a)、(b)兩種形狀的鐵皮毛坯。
現(xiàn)有甲、乙兩塊鐵皮下腳料(如圖14、圖15),圖13、圖14、圖15中的小方格都是邊長(zhǎng)相等的正方形。金師傅想從其中選用一塊,使選用的鐵皮料恰好適合加工成套的這種鐵皮制品(“成套”,指(a)、(b)兩種鐵皮同樣多),并且一點(diǎn)材料也不浪費(fèi)。問:(1)金師傅應(yīng)當(dāng)從甲、乙兩塊鐵皮下腳料中選哪一塊?(3分)
。2)怎樣裁剪所選用的下腳料?(請(qǐng)?jiān)趫D上畫出裁剪的線痕或用陰影表示其中一種形狀的毛坯)(5分)
4.只修改21475的某一位數(shù)字,就可以使修改后的數(shù)能被225整除。怎樣修改?(6分)
5.(1)要把9塊完全相同的巧克力平均分給4個(gè)孩子(每塊巧克力最多只能切成兩部分),怎么分?(5分)
(2)如果把上面(1)中的“4個(gè)孩子”改為“7個(gè)孩子”,好不好分?如果好分,怎么分?如果不好分,為什么?(5分)
詳解與說明
一、計(jì)算題
說明:要想得到簡(jiǎn)便的算法,必須首先對(duì)題中每個(gè)數(shù)和運(yùn)算符號(hào)作全面、
,馬上就應(yīng)該知道它可以化為3.6;而3.6與36只差一個(gè)小數(shù)點(diǎn),于是,又容易想到把“654.3×36”變形為“6543×3.6”,完成了這步,就為正
”采用了同樣的手段,這種技巧本報(bào)多次作過介紹。
說明:解這道題可以從不同的角度來觀察。解法一是先觀察、比較分子部分每個(gè)加數(shù)(連乘積)的因數(shù),發(fā)現(xiàn)了前后之間的倍數(shù)關(guān)系,從而把“1×3×24”作為公因數(shù)提到前面,分母部分也作了類似的變形。而解法二,是著眼于整個(gè)繁分?jǐn)?shù),由分子看到分母,發(fā)現(xiàn)分子部分的左、中、右三個(gè)乘
分子部分括號(hào)內(nèi)三個(gè)乘積的和約去了。本題是根據(jù)《數(shù)學(xué)之友》(7)第2頁例5改編的。
3.解法一:
解法二:
說明:解法一是求等比數(shù)列前n項(xiàng)和的一般方法,這種方法本報(bào)217期第一版“好伙伴信箱”欄中曾作過介紹。由于本題中后一個(gè)加數(shù)總是前一個(gè)加數(shù)的一半,因而,只要添上一個(gè)最小的加數(shù),就能湊成“2倍”,也就是它前面的一個(gè)加數(shù),這就不難想到解法二。
二、填空題
1.解:(1×9×9+2)×(1+9-9+2)×(19-9-2)
=83×3×8
=1992
或(1×9×9+2)×(1×9÷9×2)×(19-9+2)
=83×2×12
=1992
。ū绢}答案不唯一,只要所填的符號(hào)能使等式成立,都是正確的)
說明:在四個(gè)數(shù)字之間填上三個(gè)運(yùn)算符號(hào),使它們的計(jì)算結(jié)果為某個(gè)已知數(shù),這是選手們熟悉的“算式謎”題。而這道題卻不容易一下子判斷括號(hào)內(nèi)的計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是多少,這就需要把1992分解為三個(gè)數(shù)連乘積的形式,1992=83×3×2×2×2,因?yàn)?3、3、2、2、2組成三個(gè)乘積為1992的數(shù)有多種組合形式,所以填法就不唯一了。
2.解:55+15+25×2=120(厘米)
說明:要算周長(zhǎng),需要知道上底、下底、兩條腰各是多長(zhǎng)。容易判斷:下底最長(zhǎng),應(yīng)為55厘米。關(guān)鍵是判斷腰長(zhǎng)是多少,如果腰長(zhǎng)是15厘米,15×2+25=55,說明上底與兩腰長(zhǎng)度之和恰好等于下底長(zhǎng),四條邊不能圍成梯形,所以,腰長(zhǎng)只能是25厘米。讀者從本報(bào)190期第三版《任意三根小棒都能圍成三角形嗎》一文中應(yīng)當(dāng)受到啟發(fā)。
3.解:最少有
說明:根據(jù)題意,可推知這排長(zhǎng)椅上已經(jīng)就座的任意相鄰的兩人之間都有兩個(gè)空位。但僅從這個(gè)結(jié)果中還不能肯定長(zhǎng)椅上共有多少個(gè)座位,因?yàn)橐呀?jīng)就座的人最左邊一個(gè)(最右邊一個(gè))既可以坐在左邊(右邊)起第一個(gè)座位上,也可以坐在左邊(右邊)起第二個(gè)座位上(如圖16所排出的兩種情況,“●”表示已經(jīng)就座的人,“○”表示空位)”。
不過,題目中問“至少”有多少人就座,那就應(yīng)選第二種情況,每三人(○●○)一組,每組中有一人已經(jīng)就座。
。1)●○○●○○●……
(2)○●○○●○○●○……
圖16
4.解法一:由 1992÷46=43……14
立即得知:a=43,r=14
解法二:根據(jù)帶余除法的基本關(guān)系式,有
1992=46a+r(0≤r<a)
由 r=1992-46a≥0,推知
由r=1992-46a<a,推知
因?yàn)?a是自然數(shù),所以 a=43
r=1992-46×43=14
說明:本題并不難,因此應(yīng)盡可能運(yùn)用簡(jiǎn)單的方法,迅速地算出答案。解法一是根據(jù) 1992÷a的商是 46,因而直接用 1992÷46得到了a和r。解法二用的是“估值法”。
5.解法一:先算出這25位老人今年的歲數(shù)之和為
2000-25×2=1950
年齡最大的老人的歲數(shù)為
[1950+(1+2+3+4+……+24)]÷25
=2250÷25
=90(歲)
解法二:兩年之后,這25位老人的平均年齡(年齡處于最中間的老人的年齡)為2000÷25=80(歲)
兩年后,年齡最大的老人的歲數(shù)為80+12=92(歲)
年齡最大的老人今年的歲數(shù)為92-2=90(歲)
說明:解法一采用了“補(bǔ)齊”的手段(詳見本報(bào)241期第一版《“削平”與“補(bǔ)齊”》一文)。當(dāng)然,也可以用“削平”法先求年齡最小的老人的歲數(shù),再加上24。解法二著眼于 25人的平均年齡,先算年齡處于最中間的老人的歲數(shù),算起來更簡(jiǎn)便些。
6.解:根據(jù)“抽屜原理”,可知至少7個(gè)學(xué)生中有兩人所借圖書的種類完全相同。
說明:本題是抽屜原理的應(yīng)用。應(yīng)用這個(gè)原理的關(guān)鍵是制造抽屜。從歷史、文藝、科普三種圖書若干本中任意借兩本,共有――(史,史)、(文,文)、(科,科)、(史,文)、(史,科)、(文,科)這六種情況,可把它們看作六只“抽屜”,每個(gè)學(xué)生所借的兩本書一定是這六種情況之一。換句話說,如果把借書的學(xué)生看作“蘋果”,那么至少7個(gè)蘋果放入六個(gè)抽屜,才能有兩個(gè)蘋果放在同一個(gè)抽屜內(nèi)。本題是由本報(bào)234期“奧林匹克學(xué)!睌r的例2改換而成的。
7.解:得分最低者最少得
404-(90+89+88+87)=50(分)
得分最低者最多得
[404-90-(1+2+3)]÷4=77(分)
說明:解這道題要考慮兩種極端情形:
(1)要使得分最低的選手的得分盡可能地少,在五名選手總分一定的條件下,應(yīng)該使前四名領(lǐng)先于第五名的分?jǐn)?shù)盡可能多才行。第一名得分是已知的(90分),這就要求第二、三、四名的得分盡可能靠近90分,而且互不相等,只有第二、三、四名依次得89分、88分、87分時(shí),第五名得分最少。
。2)要使得分最低的選手得分最多,在總分和第一名得分一定的條件下,應(yīng)當(dāng)使第二、三、四、五名的得分盡可能接近。考慮到他們的得分又要互不相等,只有當(dāng)?shù)诙、三、四、五名的得分為四個(gè)連續(xù)自然數(shù)時(shí)才能做到,用“削平”的方法可以算出第五名最多得多少分。
本題是根據(jù)《數(shù)學(xué)之友》(7)第46頁第13題改編的。
8.解:設(shè)38毫米、90毫米的銅管分別鋸X段、Y段,那么,根據(jù)題意,有
38X+90Y+(X+Y-1)=1000
39X+91Y=1001
要使損耗最少,就應(yīng)盡可能多鋸90毫米長(zhǎng)的銅管,也就是說上面式中的X應(yīng)盡可能小,Y盡可能大。由于X、Y都必須是自然數(shù),因而不難推知:X=7,Y=8。即38毫米的銅管鋸7段,90毫米的銅管鋸8段時(shí),損耗最少。
說明:選手們讀題之后,可以馬上想到:要使損耗最少,應(yīng)盡可能多鋸90毫米長(zhǎng)的銅管,但必須符合“兩種銅管都有”、“兩種銅管長(zhǎng)度之和加上損耗部分長(zhǎng)度應(yīng)等于1米”兩個(gè)條件,這樣算起來就不那么簡(jiǎn)單了。這種題目,借助等量關(guān)系式來進(jìn)行推理比較方便,不過,列方程時(shí)可別忘掉那損耗的1毫米,而且損耗了幾個(gè)“1毫米”也不能算錯(cuò),應(yīng)該是“總段數(shù)-1”。
列出方程式之后,還有兩點(diǎn)應(yīng)當(dāng)講究:(1)變形要合理;(2)要選用簡(jiǎn)便算法。如上面解法中,把1001寫成7×11×13,39寫成3×13,91寫成7×13,使分子部分和分母部分可以約分,對(duì)于迅速推知最后結(jié)果是大有幫助的。
本題是《數(shù)學(xué)之友》(7)第51頁練習(xí)六中的原題。
三、應(yīng)用題
1.解法一:假設(shè)乙工程隊(duì)每天與甲工程隊(duì)修的路同樣多,那么兩隊(duì)一共修的路就要比4200米少600米,這3600米就相當(dāng)于甲工程隊(duì)用15天(15=3+6×2)修完的,列式為
。4200-600)÷(3+6×2)
=3600÷15=240(米)
240+100=340(米)
解法二:設(shè)甲工程隊(duì)每天修路X米,那么乙工程隊(duì)每天修路“X+100”米,根據(jù)題意,列方程
3X+6×(X+X+100)=4200
解得X=240
從而 X+100=340(米)
答:甲工程隊(duì)每天修路240米,乙工程隊(duì)每天修路340米。
說明:“假設(shè)”是我們解應(yīng)用題時(shí)經(jīng)常采用的算術(shù)方法,它體現(xiàn)了機(jī)智、敏捷,能迅速得到答案。本題根據(jù)本報(bào)第234期第二版“思考題解答”一欄中的例題改編而成。
2.解:從題目可知,前 30分鐘行完總路程的一半,后 20分鐘沒有把另一半行完,比總路程的一半少2千米。換句話說,后20分鐘比前30分鐘少行了2000米。為什么會(huì)少行呢?原因有兩方面:(1)后20分鐘比前30分鐘少行10分鐘;(2)后20分鐘比前30分鐘每分鐘多行50米。這樣,容易推知前30分鐘里每10分鐘所行的路程是20×50+2000=3000(米)。前30分鐘每分鐘行3000÷10=300(米)總路程為
300×30×2
=18000(米)
答:縣城到鄉(xiāng)辦廠之間的總路程為18千米。
說明:解本題的關(guān)鍵是:(1)通過比較,知道這個(gè)人前30分鐘比后20分鐘多行多少路程;(2)找出前30分鐘比后20分鐘多行2000米的原因是什么。詳見本報(bào)209期《抓住矛盾找原因》一文。
3.解法一:設(shè)大長(zhǎng)方體左(右)面面積為X平方分米,則大長(zhǎng)方體表面積為10X。切成12個(gè)小長(zhǎng)方體后,新增加的表面積為
。3X+2×2X)×2=14X
12個(gè)小長(zhǎng)方體表面積之和為
10X+14X=600
X=25
V=25×10=250(立方分米)
解法二:把大長(zhǎng)方體的表面積看作――“1”,則切成12個(gè)小長(zhǎng)方體后,
V=25×5×2=250(立方分米)
答:這個(gè)大長(zhǎng)方體的體積為 250立方分米。
說明:這道題比較簡(jiǎn)單,只要明白把一個(gè)幾何體切成兩部分后,“新增加的表面積等于切面面積的2倍”這個(gè)關(guān)系,不過,在計(jì)算新增加表面積時(shí),稍不留心就會(huì)弄錯(cuò)。本題根據(jù)本報(bào)第226期第一版“教你思考”欄中的例題改編的。
又因?yàn)?0包+25本+35本←→11包
所以1包←→60本
。14+11)×60=1500(本)
解法二:(列方程解)
則有 7X=14Y+35 (1)
5X=11Y-35 (2)
。1)-(2),得ZX―3Y+70 (3)
。1)+(2),得12X=25Y (4)
。3)×6,得12X=18Y+420 (5)
比較(4)、(5)兩式,有
25Y=18Y+420
解得Y=60
12X=25×60=1500(本)
答:這批書共有1500本。
說明:這道題目里的數(shù)量關(guān)系其實(shí)很容易看出,解法一幾乎是心算出結(jié)果的。所以,不能把問題想得很復(fù)雜。解法二比較容易想到,但設(shè)“未知數(shù)”也很有講究,如果設(shè)這批書有X本,變形就比較麻煩了。
四、問答題
1.答:保證一定獲勝的對(duì)策是:(1)先取1粒鈕扣,這時(shí)還剩1991粒鈕扣。(2)下面輪到對(duì)方取,如果對(duì)方取n粒(1≤n≤4),自己就取“5-n”粒,經(jīng)過398個(gè)輪回后,又取出398×5=1990(粒)鈕扣,還剩1粒鈕扣,這1粒必定留給對(duì)方取。
說明:本題只是把本報(bào)233期“奧林匹克學(xué)校”欄對(duì)策問題的“例1”改掉一個(gè)字――“勝”改為“輸”。一字之差,對(duì)策就要改變。我們知道,解對(duì)策問題有一個(gè)基本思路:把失。ㄝ敚┑目赡芰艚o對(duì)手。本題中,誰取到最后一粒鈕扣誰就算輸,因而,要想獲勝,就必須搶到第1991粒。想到這一點(diǎn),就容易找到保證獲勝的對(duì)策了。
2.答:剪去的小正方形邊長(zhǎng)應(yīng)為4厘米。
說明:要回答這道題,可以先到一個(gè)表來比較一下。通過比較,容易知道剪去的小正方形邊長(zhǎng)是幾厘米時(shí),做成的紙盒容積最大。
從上面表中一下子可以看出結(jié)果。
還可以設(shè)被剪去的小正方形邊長(zhǎng)(紙盒的高)為h,那么,紙盒底面邊長(zhǎng)為24-2h。它的容積為
因?yàn)?24-2h+24-2h+4h=48(定數(shù)),根據(jù)《數(shù)學(xué)之友》(7)第 23頁所介紹的結(jié)論,當(dāng)24-2h=4h時(shí),(24-2h)×(24-2h)×4h乘積最大。也就是說,當(dāng)h=4時(shí),V最大。
3.答:(1)應(yīng)選甲鐵皮料。
。2)剪法如圖17。
說明:題中要求選一塊鐵皮料適合做“成套”的鐵皮制品,這就要求所選的鐵皮料中包含的(a)(b)兩種毛坯同樣多;又因?yàn)椴荒芾速M(fèi)材料,所以,只要算一算(數(shù)一數(shù)甲、乙兩塊材料中各有多少小正方形),看甲(或乙)材料中小正方形的總數(shù)能不能被(10+7=17)整除。
在回答第(2)個(gè)問題時(shí),可以把(a)(b)兩塊毛坯拼成圖18,再根據(jù)上面所算出的結(jié)果,從中心處向四個(gè)方向剪開,就得到4個(gè)圖18的形狀。仔細(xì)觀察圖17,容易發(fā)現(xiàn)圖中的對(duì)稱美,這種美也能啟發(fā)你找到剪裁鐵皮的方法。
4.答:可以把“1”改為“0”,也可以把“4”改為“3”,還可以把“1”改為“9”,把“2”改為“1”。
說明:本題有四種符合要求的答案,就看你考慮問題是不是全面了。因?yàn)?25=25×9,所以要修改后的數(shù)能被225整除,就是既能被25整除,又能被 9整除。被25整除不成問題,末兩位數(shù)75不必修改,只要看前面三個(gè)數(shù)字。有2+1+4+7+5=19=18+1=27-8,不難排出上面四種答案。
5.答:(1)把9塊中的三塊各分為兩部分:
說明:這個(gè)分糖的問題很有趣。先得算一算,9塊糖平分給4個(gè)孩子,
因?yàn)轭}中有一句話限制了分的方法,這就是“每塊糖至多只能切成兩部分”。
注意這條“限制”。
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