五总结规律
规律,单从数学解题的角度说,它指的即是解同类题普遍适用的方法。掌握了这个方法,对于解同类题就十分容易了。
但是,规律这东西常常“躲藏”起来,不是一下就能从表面看出来的, 往往需要我们调动多项智力因素(如观察力、判断力、多角度思维和抓关键的能力等)才能把它“挖”出来。
万事开头难,但只要我们养成遇事寻找和总结规律的习惯,就一定会尝到甜头。
【训练题 30】 加减乘除与这四道加、
减、乘、除计算题相似的计算题我们经常可以遇到。请你想一想,这类题如何计算最简便?
【智能训练】
算术中的一些计算法则或定理,其实也是一种“规律”,这种规律,课本上已经为我们总结出来了,我们只需要重视它和灵活运用它就行了。
1234+998=(1234-2)+(998+2)
=1232+1000=2232
(两个加数同时加、减同一个数,其和不变) 1234-999=(1234+1)-(999+1)
=1235-1000=235
(被减数与减数同加一个数,其差不变) 64×0.125=(64÷8)×(0.125×8)
=8×1=8
(一个乘数缩小多少倍,另一个乘数扩大相同的倍数,其积不变) 9÷0.125=(9×8)÷(0.125×8)
=72÷1=72
(被除数扩大多少倍,除数也扩大多少倍,其商不变)
【训练题 31】速算猪羊牛马
请你算一算,图中的猪、羊、牛、马各等于多少?看谁算得快。
【智能训练】
求猪、羊、牛三数不难,因为算式不长,也许你认为没有找计算规律的必要。但求“马”这个数就比较复杂了,它等于 99999 个分数之和呀!如果按照通常方法计算,首先通分,然后一个一个数相加,真不知加到何年何月去!如果我们能找到它们的计算规律,那无疑将大大提高学习效率。
1
比较一下四道式子,不难发现:第一,四道式中,第一个加数都是1×2
;第二,任意相邻的两个加数都可以用下列基本式表示:
所以说,它们的加数都是按一定规律排列的。那么,得出的答数是否也有规律呢?
1
猪= 1×2 +
1
羊= 1× +
1 2
2×3 = 3
1 1 3
+ =
2 2×3
1 1
3×4 4
1 1 4
牛= 1×2 +
2×3 +
3×4
+ 4×5 = 5
比较一下每个答案与最后一个加数的关系,都具有下式的规律:
1 1 P
1×2 +⋯⋯+ P×q = q
根据上述规律,我们不难求得:
1 1
马= 1×2 +⋯⋯+ 99999×100000
= 99999
100000
你看,发现和总结规律,进而运用规律解题,是多么有助于学习。
值得指出的是,发现和总结规律也需要一定的时间。同学们切不要因怕耽误这点时间而放弃寻找规律的机会。“磨刀不误砍柴工”,这句话是很有道理的。
【训练题 32】小狗是啥数
请你仔细看看图,根据上面四个等式中乘数与积的关系,推算出小狗该是什么数。
【智能训练】
几道等式,左边乘数的数位是按规律增加的,而右边得数的相应规律也很明显,留待同学们自己去发现和总结。下面介绍一种规律,供同学们参考: 前面四个式的答数依次是 1、3、5、7 位数,所以小狗代表的数应是一个 9 位数,这个 9 位数的中间一个数应是 5,左、右对称效应为 4321,即 1234⑤ 4321。
【训练题 33】蝴蝶与小兔
图中有五道等式,请你按照前四道等式的规律,判断第五道等式中的蝴蝶和小兔各代表什么数?
【智能训练】
前四道等式的规律是:两乘数的十位上的数字相同、个位上的数字为互补数(两数字之和为 10);积的千、百位上的数字(或百位上的数字)为, 乘数十位上的数字加 1 后乘以十位上的数字,积的十、个位上的数字为两个乘数个位上数字的积。
据此可以推断:
蝴蝶这个数,十位上的数字为 8(与另一乘数十位上的数字 8 相同),
个位上的数字也为 8(与另一乘数个位上的数字 2 互补)。
小兔这个数,千、百位上的数字为(8+1) ×8=72;十、个位上的数字为 8×2=16。
所以蝴蝶代表 88,小兔代表 7216。
【训练题 34】算得巧
想一想,图中四道算式,怎样计算最快?
【智能训练】
4×7×(12×25+25×88)
=4×7×25×(12+88) (乘法分配律)
=4×25×7×(12+88) (乘法交换律)
=100×7×100
=70000
8×(80+65+45+35)
=8×〔(80+45) |
+ |
(65+35)〕(加法交换律、结合律) |
---|---|---|
=8×(125+100) |
||
=8×l25+8×l00 |
(乘法分配律) |
|
=1000+800 |
||
=1800 |
37×11-37
=37×ll-37×l (一个数乘 1 等于原数)
=37× (11-1) (乘法分配律)
=37×10
=370 12340÷5÷2
=12340÷(5×2) (三个数连除,如果先算后面二
=12340÷10 个数,则将后二个数括起来后,
=1234 括号里的除号要变成乘号)
请仔细注意算式后括号里的文字,它已经把各题速算的方法(或规
律)
了。记住了它,以后遇到同类问题就可 “举一反三”了。
【训练题 35】揭开奥秘
请你画一画,图 中六个图案,哪些能 一笔画成,哪些不能 一笔画成?画成和不 能画成,奥秘在哪里?
【智能训练】
我们先从一笔画的规律谈起。这个问题,早在 18 世纪即为著名数学家欧
拉提出并圆满解决了。问题的提起,首先是因为当时的哥尼斯堡城有一条河, 河中有两个岛,在两岛之间架有一座桥,两岛与两岸之间架有六座桥(见图左),要想不重复地一次走遍所有的七座桥,而后又回到原出发点,能行吗?
欧拉把两岛和两岸看作4 个点,然后用 7 根线(代
替 7 座桥)把这 4 个点连起来(见图右)。这样就把当时闻名于世的“七桥问题”变 成了一笔画问题:只要能不
重复地一笔画完这个图,也就能按要求一次走完七座桥。
欧拉经过研究,最后得出结论:这个图不能一笔画成。并总结出了能够一笔画成和不能一笔画成的规律:
首先,应该懂得;一笔画图案中的连接点分为奇点和偶点。所谓奇点, 就是与奇数根线条相连的点;所谓偶点,就是与偶数根线条相连的点。
如果这个图案上的点全部是偶点,则可一笔画成,并能从任意一点出发, 最后又回到这个点;
如果这个图案上的点仅有 2 个奇点,也可一笔画成,但必须从一个奇点
出发,最后在另一个奇点上结束;如果这个图案上的奇数点在 3 个以上(包
括 3 个),则不能一笔画成。
现在我们再回过头来看欧拉的一笔画图案,这图案上的 A、B、C、D 四个点全是奇点,当然不能一笔画成了。
那么,本训练题中的 A、B、C、D、E、F 六个图案,哪个能一笔画成,哪个不能一笔画成就很容易判断了。
请你先判断,并且动手画一画,然后再看下面的答案: A、D 图案能一笔画成,并可从任一点开始画;
B、E 图案能一笔画成,但必须从两个奇点中的一点开始; C、F 图案不能一笔画成。
【训练题 36】一分为二
请你试一试, 在 A、B 、C、D、
E、F 六个图形上各画一根直线,将各图分别分成面积相等的两部分(不
要求形状相同)。并请你归纳一下,能 按要求分成的图形 有什么共同特点。
【智能训练】
我们可以这么思考,画一条直线,已有的规律(定
理)告诉我们,“两点决定一条直线”,这就是说,只要找准了两点,这条直线就能确 定了。
仔细看看图,可以发
现,这些图形整体上虽不规则,但却能分成规则的两部
分。如图 A 可分成平行四边形和正方形,图 B 可分成两个平行四边形, 图 c 可分成等边三角形和长方形;图 D 可分成等腰梯形和正方形;图 E 可分成两个正八边形;图 F 可分成平行四边形和正方形。这就为平分图形打下了基础,因为平分规则图形显然比平分不规则图形方便得多。
我们再进一步分析,平行四边形、正方形、长方形、正八边形都是中心对称图形。而中心对称图形有一个特点,就是经过对称中心(点)的任意直线都必然平分该图形。因此,过两个中心对称图形的对称中心点所画成的直线,也必然同时将两个中心对称图形各分成两半。当这两个中心对称图形连在一起的时候,这条直线就自然地将整个图形分成面积相等的两部分了(等量加等量,其和相等)。
图 A、B 、E、F 各分成两块后,全都成了中心对称图形。通过画对角线的方法找到两中心对称点,再将这两点连起来,符合题目要求的直线就画成了(图 F 为等量减等量,其差相等)。
图 C 中的三角形和图 D 中的等腰梯形不是中心对称图形。这种图形,不是过某一点所画的任意直线都能平分其面积的,故这个“点”无法确定。尽管另一个“点”是对称中心点,但一点不能确定一条直线。所以图 C 和图 D, 不能用一条直线平分其面积。
【训练题 37】哪根皮带长
如图所示,图中所有轮子的大小是相等的,轮子与轮子之间的距离已用火柴杆表示出 来。
请你想一想, 套在轮子上的皮
带,哪根长一些? 你能发现求皮带长度的规律吗?
【智能训练】
我们将原图稍作简化,并画上辅助线和阴影线。这时不难看出,将图 A 的 4 块阴影面积,图 B、图 C 的各 3 块阴影面积分别加起来,都刚好等
于一个整圆。
所以各图的皮带长度都
应当是以各轮轴中心点为顶点的多边形的周长加上一个
圆轮的周长。这就是求封闭型皮带轮皮带长度的规律。由于图 A、B、C 以各
轮轴中心点为顶点的多边形
的周长相等(都为 12 根火柴杆长),各圆轮的周长也相等,所以三图中的皮带一样长。
【训练题 38】巧数圆球
正六边形棋盘中规则地摆满了小圆球。请你想一 想,用什么方法 数,才能又快又准确地知道盘中共有多少个小圆球?
【智能训练】
如图所示,把原图划分成三
个平行四边形,则每个平行四边形有圆球 8×9=72(个),总共有 72
×3+1=217(个)。还有其他的好方法,请同学们再找找看。
【训练题 39】一千零一层的难题
图中 A、B、C、
D 四堆积木都是规则堆放的。A 堆 5 层,B 堆7 层,C 堆 9 层,D 堆
1001 层。
你是否能通过对A、B、C 三堆积木的
计算,为计算 D 堆积木找到一种简便的计算方法?
【智能训练】
A 、B 、C 三堆积木,如果一层一层地硬算,则有: A 堆: 1+2×2+⋯⋯+5×5=55 (个)
B 堆: 2×2+⋯⋯+8×8=203 (个)
C 堆: 3×3+⋯⋯+11×l1=501 (个)
我们不难发现,D 堆积木与 A、B、C 三堆积木一样,都是按一定规律堆码的:下一层的积木比上一层的积木,每边都多一个。
我国北宋时期的大科学家沈括早就研究了这种堆码方式,并总结出它的计算规律:
堆码总数=M×R+K
其中:M 为堆码的中间一层的物体个数R 为堆码的总层数K=(R×R×R-R)÷12
好,下面我们就用上述方法来计算 D 堆积木: M= 501×501=251001 (个)
R= 1001 ( 层 ) K=(1001×1001×1001-1001)÷12
=83583500
总数=M×R+K
=251001×1001+83583500
=334835501 (个)
上述四堆积木,恰好都是奇数层(5、7、9、1001)。如果是偶数层,可以先去掉最上一层或最下一层,然后按上式计算。当然最后别忘了加上先去掉的那一层的个数。