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文檔簡介
1、六年級奧數專題:枚舉法我們在課堂上遇到的數學問題,一般都可以列出算式,然后求出結果。但在數學競賽或生活中卻經常會遇到一些有趣的題目,由于找不到計算它們的算式,似乎無從下手。但是,如果題目所述的情況或滿足題目要求的對象能夠被一一列舉出來,或能被分類列舉出來,那么問題就可以通過枚舉法獲得解決。所謂枚舉法,就是根據題目要求,將符合要求的結果不重復、不遺漏地一一列舉出來,從而解決問題的方法。例1 小明和小紅玩擲骰子的游戲,共有兩枚骰子,一起擲出。若兩枚骰子的點數和為7,則小明勝;若點數和為8,則小紅勝。試判斷他們兩人誰獲勝的可能性大。分析與解:將兩枚骰子的點數和分別為7與8的各種情況都列舉出來,就可得
2、到問題的結論。用ab表示第一枚骰子的點數為a,第二枚骰子的點數是b的情況。出現7的情況共有6種,它們是:16,25,34,43,52,61。出現8的情況共有5種,它們是:26,35,44,53,62。所以,小明獲勝的可能性大。注意,本題中若認為出現7的情況有16,25,34三種,出現8的情況有26,35,44也是三種,從而得“兩人獲勝的可能性一樣大”,那就錯了。例2 數一數,右圖中有多少個三角形。分析與解:圖中的三角形形狀、大小都不相同,位置也很凌亂,不好數清楚。為了避免數數過程中的遺漏或重復,我們將圖形的各部分編上號(見右圖),然后按照圖形的組成規律,把三角形分成單個的、由兩部分組成的、由3
3、部分組成的再一類一類地列舉出來。單個的三角形有6個:1 ,2,3,5,6,8。由兩部分組成的三角形有4個:(1,2),(2,6),(4,6),(5,7)。由三部分組成的三角形有1個:(5,7,8)。由四部分組成的三角形有2個:(1,3,4,5),(2,6,7,8)。由八部分組成的三角形有1個:(1,2,3,4,5,6,7,8)。總共有64121=14(個)。對于這類圖形的計數問題,分類型數是常用的方法。例3 在算盤上,用兩顆珠子可以表示多少個不同的四位數?分析與解:上珠一個表示5,下珠一個表示1。分三類枚舉:(1)兩顆珠都是上珠時,可表示5005,5050,5500三個數;(2)兩顆珠都是下珠
4、時,可表示1001,1010,1100,2000四個數;(3)一顆上珠、一顆下珠時,可表示5001,5010,5100,1005,1050,1500,6000七個數。一共可以表示 347=14(個)四位數。由例13看出,當可能的結果較少時,可以直接枚舉,即將所有結果一一列舉出來;當可能的結果較多時,就需要分類枚舉,分類枚舉是我們需重點學習掌握的內容。分類一定要包括所有可能的結果,這樣才能不遺漏,并且類與類之間不重疊,這樣才能不重復。例4 有一只無蓋立方體紙箱,將它沿棱剪開成平面展開圖。那么,共有多少種不同的展開圖?分析與解:我們將展開圖按最長一行有多少個正方形(紙箱的面)來分類,可以分為三類:
5、最長一行有4個正方形的有2種,見圖(1)(2);最長一行有3個正方形的有5種,見圖(3)(7);最長一行有2個正方形的有1種,見圖(8)。不同的展開圖共有2518(種)。例5 小明的暑假作業有語文、算術、外語三門,他準備每天做一門,且相鄰兩天不做同一門。如果小明第一天做語文,第五天也做語文,那么,這五天作業他共有多少種不同的安排?分析與解:本題是分步進行一項工作,每步有若干種選擇,求不同安排的種數(有一步差異即為不同的安排)。這類問題簡單一些的可用乘法原理與加法原理來計算,而本題中由于限定條件較多,很難列出算式計算。但是,我們可以根據實際的安排,對每一步可能的選擇畫出一個樹枝狀的圖,非常直觀地
6、得到結果。這樣的圖不妨稱為“枚舉樹”。由上圖可知,共有6種不同的安排。例6 一次數學課堂練習有3道題,老師先寫出一個,然后每隔5分鐘又寫出一個。規定:(1)每個學生在老師寫出一個新題時,如果原有題還沒有做完,那么必須立即停下來轉做新題;(2)做完一道題時,如果老師沒有寫出新題,那么就轉做前面相鄰未解出的題。解完各題的不同順序共有多少種可能?分析與解:與例5類似,也是分步完成一項工作,每步有若干種可能,因此可以通過畫枚舉樹的方法來求解。但必須考慮到所有可能的情形。由上圖可知,共有5種不同的順序。說明:必須正確理解圖示順序的實際過程。如左上圖的下一個過程,表示在第一個5分鐘內做完了第1題,在第二個
7、5分鐘內沒做完第2題,這時老師寫出第3題,只好轉做第3題,做完后再轉做第2題。例7 是否存在自然數n,使得n2n2能被3整除?分析與解:枚舉法通常是對有限種情況進行枚舉,但是本題討論的對象是所有自然數,自然數有無限多個,那么能否用枚舉法呢?我們將自然數按照除以3的余數分類,有整除、余1和余2三類,這樣只要按類一一枚舉就可以了。當n能被3整除時,因為n2,n都能被3整除,所以(n2n2)÷3余2; 當n除以3余1時,因為n2,n除以3都余1,所以(n2n2)÷3余1; 當n除以 3余 2時,因為n2÷3余1,n÷3余2,所以(n2n2)÷3余2。
8、因為所有的自然數都在這三類之中,所以對所有的自然數n,(n2n2)都不能被3整除。練習1.將6拆成兩個或兩個以上的自然數之和,共有多少種不同拆法?2.小明有10塊糖,如果每天至少吃3塊,吃完為止,那么共有多少種不同的吃法?3.用五個1×2的小矩形紙片覆蓋右圖的2×5的大矩形,共有多少種不同蓋法?4.15個球分成數量不同的四堆,數量最多的一堆至少有多少個球?5.數數右圖中共有多少個三角形?6.甲、乙比賽乒乓球,五局三勝。已知甲勝了第一盤,并最終獲勝。問:各盤的勝負情況有多少種可能?7.經理有4封信先后交給打字員,要求打字員總是先打最近接到的信,比如打完第3封信時第4封信還未到
9、,此時如果第2封信還未打完,那么就應先打第2封信而不能打第1封信。打字員打完這4封信的先后順序有多少種可能?練習答案1.10種。解:6=15=24=33=114=123=2+2+2=1+1+1+31+1+2+21+1+1+1+2=1+1+1+1+1+1。2.9種。解:一天吃完有1種:(10);兩天吃完有5種:(3,7),(4,6),(5,5),(6,4),(7,3);三天吃完有3種:(3,3,4),(3,4,3),(4,3,3)。共1+5+3=9(種)。3.8種。解:如下圖所示,只有1個小矩形豎放的有3種,有3個小矩形豎放的有4種,5個小矩形都豎放的有1種。共341=8(種)。4.6個。解:15個球分成數量不同的四堆的所有分法有下面6種:(1,2,3,9),(1,2,4,8,)(1,2,5,7),(1,3,4,7),(1,3
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