注:6×6×6的正方体的体积为216,1×1×4的小长方体的体积为4,所以可放入的小正方体数目不超过216÷4=54个.
28.用若干个l×6和1×7的小长方形既不重叠,也不留孔隙地拼成一个11×12的大长方形,最少要用小长方形多少个? 【答案】20个
【解析】我们先通过面积计算出最优情况:
11×12=132,设用1×6的小长方形x个,用1×7的小长方形y个,有
.
解得:(t为可取0的自然数),共需x+y=19+t个小长方形.
(1)当t=0时,即x+y=1+18=19,表示其中的1×6的小长方形只有1个,剩下的18个小长方形都是 l×7的.
大长方形中无论是1行还是1列,最多都只能存在1个l×7的小长方形,所以在大长方形中最多只能无重叠的同时存在16个l×7的小长方形. 现在却存在18个1×7的小长方形,显然不满足;
(2)当t=l时,即x+y=8+12=20,有如下分割满足,所以最少要用小长方形20个.
29.在黑板上写上、、、、……、,按下列规定进行“操怍”:每次擦去其中的任意两个数和,然后写上它们的差(大数减小数),直到黑板上剩下一个数为止.问黑板上剩下的数是奇数还是偶数?为什么? 【答案】见解析
【解析】根据等差数列求和公式,可知开始时黑板上所有数的和为是一个偶数,而每一次“操作”,将、两个数变成了,它们的和减少了,即减少了一个偶数.那么从整体上看,总和减少了一个偶数,其奇偶性不变,还是一个偶数. 所以每次操作后黑板上剩下的数的和都是偶数,那么最后黑板上剩下一个数时,这个数是个偶数.
30.在1997×1997的正方形棋盘上的每格都装有一盏灯和一个按钮.按钮每按一次,与它同一行和同一列方格中的灯泡都改变一次状态,即由亮变为不亮,或由不亮变为亮.如果原来每盏灯都是不亮的,请说明最少需要按多少次按钮才可以使灯全部变亮? 【答案】见解析
【解析】最少要1997次,将第一列中的每一格都按一次,则除第一列外,每格的灯都只改变一次状态,由不亮变成亮.而第一列每格的灯都改变1997次状态,由不亮变亮.如果少
于1997次,则至少有一列和至少有一行没有被按过,位于这一列和这一行相交处的灯保持原状,即不亮的状态.
31.在2009张卡片上分别写着数字1、2、3、4、……、2009,现在将卡片的顺序打乱,让空白面朝上,并在空白面上又分别写上1、2、3、4、……、2009.然后将每一张卡片正反两个面上的数字相加,再将这2009个和相乘,所得的积能否确定是奇数还是偶数? 【答案】见解析
【解析】从整体进行考虑.所得的2009个和相加,便等于1~2009的所有数的总和的2倍,是个偶数.2009个数的和是偶数,说明这2009个数中必有偶数,那么这2009个数的乘积是偶数.
本题也可以考虑其中的奇数.由于1~2009中有1005个奇数,那么正反两面共有2010个奇数,而只有2009张卡片,根据抽屉原理,其中必有2个奇数在同一张卡片上,那么这张卡片上的数字的和是偶数,从而所有2009个和的乘积也是偶数.
32.将1、2、3、4、5、6写在一个圆周上,然后把圆周上连续三个数之和写下来,则可以得到六个数、、、、、,将这六个数中最大的记为.请问在所有填写方式中,的最小值是什么?
【答案】11
【解析】要由于每个写在圆周上的数都被用了三次,则
,即写出来的这6个数的平均数为
为11.由上图的排列方式可知为11的情形存在,故的最小值为11.
,因此至少
33.桌子上放着55根火柴,甲、乙二人轮流每次取走1~3根,规定谁取走最后一根火柴谁获胜.如果双方都采用最佳方法,甲先取,那么谁将获胜? 【答案】甲将获胜
【解析】采用逆推法分析.获胜方在最后一次取走最后一根;往前逆推,在倒数第二次取时,必须留给对方4根,此时无论对方取1、2或3根,获胜方都可以取走最后一根;再往前逆推,获胜方要想留给对方4根,在倒数第三次取时,必须留给对方8根……由此可知,获胜方只要每次留给对方的都是4的倍数根,则必胜.现在桌上有55根火柴,,所以只要甲第一次取走3根,以后每一次,乙取几根,甲就取4减几根,使得每次甲取后剩下的火柴根数都是4的倍数,这样甲必胜.
为什么一定要留给对方4的倍数根火柴,而不是5的倍数根或者其它数的倍数根呢?关键在于规定每次只能取1~3根,,这样乙每次取根,而甲取根,能保证也在1~3的范围内.
34.有3堆小石子,每次允许进行如下操作:从每堆中取走同样数目的小石子,或是将其中的某一石子数是偶数的堆中的一半石子移入另外的一堆.开始时,第一堆有1989块石子,第二堆有989块石子,第三堆有89块石子.问,能否做到: ⑴某2堆石子全部取光?
⑵3堆中的所有石子都被取走? 【答案】⑴可以 ⑵不能
【解析】要使得某两堆石子全部取光,只需使得其中有两堆的石子数目一样多,那么如果我们把最少的一堆先取光,只要剩下的两堆中有一堆数目是偶数,再平分一下就可以实现了.而题中数字正好能满足要求.所以,全部取光两堆是可以的.
对于第二个问题,要取走全部3堆,则必须3堆石子的总数是3的倍数才有可能,但1989、989、89之和并非3的倍数,所以是不可能的. ⑴可以取光其中的两堆石子.如进行如下的操作: 第一堆 1989 第二堆 989 第三堆 89 第一步:三堆各取走89块 1900 900 第二步:第二堆900是偶数,将其一半移入第三堆 1900 450 第三步:三堆各取走450块 1450 0 0 450 0 ⑵不能将三堆全部取光. 因为每一次取走石子是从三堆中同时取走相同数目的石子,那么每次取走的石子数都是3的倍数,则不论怎么取,取走的石子总数是3的倍数,
而
,3067被3除余1,不是3的整数倍,所以不能将三堆石子全部取光.
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