學而思奧數天天練欄目每日精選中等、高等難度試題各一道。中難度試題適合一些有過思維基礎訓練、考題學習經歷,并且奧數成績中上的學生。高難度試題立足于杯賽真題、綜合應用和加深各知識點,適合一些志在競賽 中奪取佳績的學生。
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·每道題的答題時間不應超過15分鐘。
難度:★★★★
小學五年級奧數天天練:火柴
有兩堆火柴,兩人輪流從其中任意一堆中取出1根或幾根,每次至少要取出1根,而且不能同時從兩堆里取,誰最后把火柴取完,誰就獲勝,問如何能確保獲勝?
解答: 先考慮最簡單的特殊情況:
(1)如果兩堆火柴都只有1根,當然后取者必勝;
(2)如果兩堆火柴是一堆1根,一堆2根,即(1,2),這時可以看出先取者必勝.因為先取者從2根一堆的火柴中取走1根,給對方留下(1,1),成為第(1)種情況即可取勝;
(3)如果兩堆火柴是(2,2),若先取者從一堆中取走1根,給對方留下(1,2),成為第(2)種情況必敗;若先取者從一堆中取走2根,給對方留下(0,2),也必敗.
從上面的討論中,可以發現兩點:第一,如果兩堆火柴的根數相等,先取者必敗,因為這時不管先取者從一堆中取走幾根火柴,后取者都可以相應地在另一堆中也取走相同根數的火柴,總保持給先取者留下相同根數的兩堆火柴,以至最后留下(1,1)而獲勝.第二,如果兩堆火柴的根數不等,則先取者在多的一堆中,取走兩堆相差的火柴根數,給對方留下根數相等的兩堆火柴,以確保獲勝.
因此,必勝的策略是:
(1)若兩堆火柴的根數相等,則采取下列措施:
①讓對方先取;
②每次對方在一堆中取走幾根火柴,你就在另一堆中也取走幾根火柴.
這樣,最后的一根火柴一定是你取走.
(2)若兩堆火柴的根數不等,則采取下列措施:
①先從多的一堆中取走兩堆相差的火柴根數,給對方留下數量相等的兩堆火柴;
②按照(1)的方法取勝.
這里用到的數學原理是數學對稱.由于兩堆火柴數相同的形式是一種對稱形式,而兩堆火柴數不同的形式是一種不對稱形式,因此你每次取火柴后,兩堆火柴都呈現對稱形式,而對方每次取火柴后,兩堆火柴都是不對稱形式.故最后的對稱形式(兩堆火柴數均為零)必由你取得.
實際上,例2的解答也利用了對稱原理.你要想獲勝,就始終保持每次給對方留下m×m(m是自然數)的對稱形式,而對方只能給你留下m×n(m>n,m、n是自然數)的不對稱形式,以至最后的對稱形式(0×0)是你留下的.
難度:★★★★★
小學五年級奧數天天練:數字推理
有一串數,最前面的四個數依次是1、9、8、7,從第五個數起,每一個數都是它前面相鄰四個數之和的個位數字.問在這一串數中,會依次出現1、9、8、8這四個數嗎?
解答 先按題目中的要求,在1、9、8、7這4個數字的后面寫出一些數來,便可得出下列的數串:
1,9,8,7,5,9,9,0,3,1,3,7,4,…
這串數單從數字看亂七八糟,又因為按要求可以無限寫下去,所以不能采用直接寫的方法來解這題.可是如果把這串數按奇、偶數來分類,可得下面數串:
奇,奇,偶,奇,奇,奇,奇,偶,奇,奇,奇,奇,偶,…
(奇、偶分別代表奇數與偶數)
我們來分析這串數有什么規律.根據奇數加奇數和是偶數,奇數加偶數和是奇數,可以推出第五、六、七個數全是奇數,第八個數是偶數.再利用第五、六、七、八這四個數的奇偶性,又可推出第九、十、十一、十二個數又全是奇數,第十三個數又是偶數,…….這一來,便發現這串數從第四個數開始,以后各數按四個奇數一個偶數的規律循環排列著,而1、9、8、8是兩個奇數接兩個偶數,所以數串中不會出現1、9、8、8這四個數.