1、第16讲 数字趣谈教学目标l 尝试使用探索法和分类统计法解决自然数列计数问题知识梳理 在日常生活中,0、1、2、3、4、5、6、7、8、9是我们最常见、最熟悉的数,由这些数字构成的自然数列中也有很多有趣的计数问题,动动脑筋,你就会找到答案。本周的习题,大都是关于自然数列方面的计数问题,解题的方法一般是采用尝试探索法和分类统计法,相信你们能很好地掌握它。典例分析 考点一:枚举计数例1、在10和40之间有多少个数是3的倍数?【解析】由尝试法可求出答案:34=12 35=15 36=18 37=21 38=2439=27 310=30 311=33 312=36 313=39例2、 在10和1000
2、之间有多少个数是3的倍数?【解析】求10和1000之间有多少个数是3的倍数,用一一列举的方法显得很麻烦。可以这样思考:103=31 说明10以内有3个数是3的倍数;10003=3331 说明1000以内有333个数是3的倍数。3333=330 说明101000之间有330个数是3的倍数。例3、从19九个数中选取,将11写成两个不同的自然数之和,有多少种不同的写法?【解析】将19的九个自然数从小到大排成一列:1,2,3,4,5,6,7,8,9先看最小的1和最大的9相加之和为10不符合要求,但用第二小的2和最大的9相加,和为11符合要求,得11=29。依次做下去,可得11=38,11=47,11=
3、56。共有4种不同的写法。例4、2000年2月的一天,有三批同学去植树,每批的人数不相等,没有一个人单独去的,三批人数的乘积正好等于这一天的日期。想一想,这三批学生各有几人?【解析】2000年2月有29天,三批同学人数的乘积不能大于29,我们可以先用最小的几个数试乘(1除外):234=24,2429;235=30,3029,不合题意。所以,这三批学生的人数是2,3,4人。例5、一本连环画共100页,排页码时一个铅字只能排一位数字。请你算一下,排这本书的页码共要用多少个铅字?【解析】这道题可以分类计算:从第1页到第9页,共9页,每页用1个铅字,共用19=9个;从第10页到第99页,共90页,每页
4、用2个铅字,共用290=180个;第100页,只有1页共用3个铅字。所以这本书的页码共用91803=192个铅字。 例6、一本书共250页,求编码时需要多少个数码?【解析】由于本书的页码有一位数、 两位数、 三位数; 而几位数就需要几个数码。故须分类计数,再相加。 一位数:有9个,共需91=9个数码; 两位数:有90个,共需902=180个数码; 三位数:有250-99=151个,共需1513=453个数码; 共需9+180+453=642个数码。 记住规律:一位数: 19,有9个;两位数: 1099,有99-10+1=90个,或99-9=90;三位数: 100999,有999-100+1=9
5、00个,或999-99=900个;四位数: 9000个;例7、 给一本书编码,一共用了723个数字,这本书一共用多少页?【解析】刚才例子是正着问,此题倒着问。边尝试边计算: 一位数:有9个,共计用去9个数码; 两位数:有90个,共需902=180个数码; 三位数:有900个,共需9003=2700个数码; 而此题只有 723个数码,多于9+180,小于 9+180+2700,说明数的页数是三位数。 一位数和两位数共计用去9+180=189个数码, 还剩723-189=534个数码给三位数用,每个三位数用3个数码, 则还有5343=178个三位数, 第178个三位数是99+178=277,故本书
6、有277页。例8、 一本书的页码, 在印刷时必须用198个铅字, 自这一本书的页码中数字1出现多少次?【解析】一位数和两位数共计用去9+180=189个数码, 还剩198-189=9个数码给三位数用,每个三位数用3个数码, 则还有93=3个三位数, 第3个三位数是102,故本书有 102页。 那么本题转化为:一本书有102页,问1出现多少次? 即相当于问: 1102里1出现的次数。 数少时可以按由小到大的顺序枚举,即便如此,也很少有孩子能一次想全。 因此,为使计数不重不漏,我们一定要按照一定的顺序枚举。 本题来说最好的枚举顺序我认为是这样的: 最多有3位数, 因此,1如果出现一定是在个位、十位
7、、或百位。 所以我们把个、十、百位的1分类计数,然后再相加。 个位1: 1,11,21,31, 101。有11个;十位1: 10, 11,12, 19。有10个;百位1: 100,101,102。有3个。1出现24次。考点二:计数和数论的综合题例1、 13998这些自然数中,有多少个能被4整除?【解析】最简单的方法是找规律,除以几,数就有几种可能,如除以4,余数可能 03,共四种;连续自然数(或等差数列)除以同一个数余数肯定成周期,周期为除数1 2 3 4 5 6 7 8 9 除以4余数 1 2 3 0 1 2 3 0 1 周期为4,39984=9992,余下的2个为1和2,因此能被4整除的共
8、999个。注意:在这个范围内被4整除的和除以4余3的有999个;除以4余1的和除以4余2的都有 999+1=1000个。例2、 12343998这些自然数中,有多少个能被4整除?【解析】 12343998共有3998-1234+1=2765个数。1234 1235 1236 1237 1238 1239 1240 1241 1242 除以4余数 2 3 0 1 2 3 0 1 2 周期为4,27654=6911,余下的一个是2,因此能被4整除的有691个。注意:在这个范围内被4整除的、除以4余3以及除以4余1的有691个;除以4余2的都有691+1=692个。考点三:计数问题中的乘法原理 加法
9、分类,类类独立;乘法分步,步步相关。乘法原理: 一般的, 完成一个任务有N步, 第一步有A种做法, 第二步有 B种做法,第三步有C种做法,那么完成这个任务共有ABC种方法。例1、 从北京到天津有3种路线, 从天津到大连有4种路线, 那么从北京经过天津再去大连共有几种路线。【解析】完成任务分两步,第一步从北京到天津,第二步从天津到大连, 分步用乘法原理, 34=12例2、 17中选4个不同数字,组成四位数,共有多少个?【解析】组成四位数,需要一位一位的确定各个位上的数字,分四步。 第一步: 17中选一个数字放到千位,共7种; 第二步:从剩下的6个数字中选一个数字放到百位,共6种; 第三步:从剩下
10、的5个数字中选一个数字放到十位,共5种; 第四步:从剩下的4个数字中选一个数字放到个位,共4种; 分步用乘法: 7654=840种。 特殊元素优先排列,特殊位置优先考虑。例3、 17中选4个不同数字,组成四位奇数,共有多少个?【解析】特殊位置优先考虑 奇数,末位特殊, 1,3,5,7共4中选择。第二步:从剩下的6个数字中选一个数字放到千位,共6种;第三步:从剩下的5个数字中选一个数字放到百位,共5种;第四步:从剩下的4个数字中选一个数字放到十位,共4种; 分步用乘法: 4654=480种。考点四:数论中位值原理的应用位值原理是方程工具(代数思想)的一个体现,是将来学习进位制的基础。如: 123
11、4=1000+200+30+4=11000+2100+310+411在千这个位置上,它代表的数值是1个1000;2在百这个位置上,它代表的数值是2个100;3在十这个位置上,它代表的数值是3个10;4在个这个位置上,它代表的数值是4个1;位值原理体现的是一种位置和数值的对应关系。位值原理的两种展开方式:( 1)全部展开:如: 1234=11000+2100+310+41( 2)分析题意,根据需要灵活展开:如:1234=12100+341;12345=121000+3451;12345=123100+451;12345=121000+3410+51;例1、 在一个两位数的两个数字中间加一个 0,
12、那么,所得的三位数是原数的6倍。求这个两位数。【解析】 设原来的两位数是ab,那么新的三位数就是ab 0 ,新数是原数的6倍,得到方程: ab 0 =6ab( a,b均为整数; 0a9; 0b9)根据位值原理: ab=10a+b; ab 0 =100a+b;则100a+b=6( 10a+b) 100a+b=60a+6b 40a=5b 8a=b( 0a9; 0b9) a=1,b=8原数为18。例2、 有一个三位数, 个位数字是百位的2倍, 百位数字与个位数字之和等于十位数字,若百位数字与个位数字对换,新数比原数大198, 求原数。【解析】只看这一个条件:若百位数字与个位数字对换,新数比原数大19
13、8。设原数为abc,则新数为cba,原数+198=新数abc+198=cba100a+10b+c+198=100c+10b+a198=99c-99ac-a=2又,个位数字是百位的2倍,即c=2a,差倍问题, c=4,a=2又,百位数字与个位数字之和等于十位数字, b=a+c=6原数为264例3、 一个三位数,个位数字是 3,如果把原个位数字当百位数字,原十位数字当个位数字,原百位数字当成十位数字,那么新数比原数小171,求原数。【解析】 设原数为ab3,则新数为3ab,( a,b均为整数; 0a9; 0b9)新数比原数小171,即:3ab+171=ab3( 新数+171=原数)可以按刚才思路展
14、开,但仔细分析后就会发现ab始终作为一个整体出现,可以用第二种展开方式: 3ab=300+ab, ab3=10ab+3,3ab+171=ab3300+ab+171=10ab+3,设ab=X,300+X+171=10X+3X=523原数为523。实战演练 课堂狙击1、在20和50之间有多少个数是6的倍数?【解析】要想求出从20到50之间6的倍数的个数,根据找一个数倍数的方法,列举出6的倍数,然后找出在 20-50范围内的即可6的倍数有6、12、18、24、30、36、42、48、54、,所以在20到50之间6的倍数的个数:24、30、36、42、48,共五个;答:在20和50之间有5个数是6的倍
15、数。 2、在1到1000之间有多少个数是4的倍数?【解析】在1到1000之间有多少个数是4的倍数,也就是说1000里面有几个4,用除法直接求出10004=250(个),答:在1到1000之间有250个数是4的倍3、从19九个数中选取,将13写成两个不同的自然数之和,有多少种不同的写法?【解析】将13拆分成两个不同的自然数之和,只要从19中分别列举出来即可因为,13=4+9=5+8=6+7,又因为和为13两个加数交换位置还是同一种写法,所以只有3种不同的写法。4、将12分拆成3个不同的自然数相加之和,共有多少种不同的分拆方法?【解析】根据分析可得,12=0+1+11=1+1+10=1+2+9=1
16、+3+8=1+4+7=1+5+6=2+2+8=2+3+7=2+4+6=2+5+5=3+3+6=3+4+5=4+4+4=0+2+10=0+3+9=0+4+8=0+5+7,去掉相同的自然数相加之和:1+1+10,2+2+8,2+5+5,3+3+6,4+4+4;还剩:175=12(种);所以,共有12种不同的分拆方法。答:共有12种不同的分拆方法。5、2001年5月的一天,有三批学生去参加助残活动,每批人数不相等,三批人数的乘积正好等于这一天的日期。想一想,这三批学生最多各有多少人?【解析】三个不同的数字中,2、3、4的乘积是24;比31小,3、4、5的乘积比31大,那么大概范围就是这几个数字;只有
17、2、3、5的乘积最接近31;而且比31小,所以这三批学生最多是2人、3人和5人.故答案为:2人;3人;5人.6、将12个乒乓球分别标上自然数1、2、3、12作为球号,然后放在布袋中,甲、乙、丙三人各从袋中拿出4个球,而且三人各自所拿四个球的球号和都相等。甲的两个球标着5和12,乙的两个球标着6和8,丙的一个球标着1,问丙的其他三个球上分别标的是多少?【解析】12个乒乓球上的数之和是12312=78,每人的4个球上数之和是26。 甲另外两球的数之和是26512=9, 乙另外两球之和是2668=12, 丙另外三球之和是261=25。 因为918=27=36=45, 但是1、5、6、8的球都在别人的
18、手中, 所以甲剩下的两球上标有2和7。 又因为12=111=210=39=48=57,而1、2、5、7、8的球已经出现, 所以乙剩下的两球数字是3、9。那么丙所拿的球是4、10、11。7、有三个不同的数字,排列3次,组成3个三位数,这3个三位数相加的和是768,又知道计算的过程中没有进位,那么这3个数字连乘所得积是多少?【解析】因为没有进位,所以三个数字的百位数字之和是7,十位数字之和是6,各位数字之和是8,而在每个三位数中,原来的三个数字各出现一次,那么有3倍的三个数字之和为768=21,这三个数字的和为213=7。因为3个数字各不相同,所以只能是1、2、4(不能是0),它们的积是124=8
19、。 课后反击1从1开始,按照1、5、9、13的规律往下排,第100个数是多少?【解析】3972四张卡片上分别写着1、9、9、5,用它们组成的四位数中最大与最小的数之和是多少?【解析】99511599=115503猜谜语比赛,谜语按难易分为两类,每人可以猜三条,每猜对一条较难的谜语得3分,每猜对一条较容易的谜语得1分。结果有8人得1分,7人得2分,6人得3分,5人得4分,4人得5分。问恰好猜对两条谜语的有多少人?【解析】得1分的人是猜对一条较易的;得2分的人是猜对两条较易的;得3分的人可能是猜对三条较易的,也可能是猜对一条难的;得4分的人是猜对一条较易的和一条难的;得5分的人是猜对两条较易的和一
20、条难的;所以恰好猜对两条的有2分的,也有4分的,共有75=12人。4用5、7、2、0、8,这5个数字组成两个五位数,这两个五位数相减的差是66663。这两个数中较大的一个数可能是多少?【解析】首先两个五位数的首位只能是8和2,个位是5和2或0和7。因为两个五位数首位只能是8和2,所以五位数的个位只能是0和7,其它数位可以类推,8725020587=66663,8752020857=66663。较大的数可能是87250或87520。5有两个数,A的各位数字之和是35,B的各位数字之和是26,两数相加时进位三次,那么A+B的各位数字之和是多少?【解析】每进位一次,低位减10,高位加1,那么数字和减小9,现在两位数相加进位3次, 则数字和减小93=27。所以352627=34。6有一个四位数,去掉千位数字后所得三位数的15倍恰好是原来的四位数。求这个四位数?【解析】因为后三位数的14倍等于千位数字乘以1000,只有7000是14的倍数,所以这个数的千位数字是7, 后三位700014=500,这个四位数是7500。名师点拨 学会综合运用枚举法、乘法原理、位值原理等方法解决数字问题。学霸经验 本节课我学到了 我需要努力的地方是