有1个;现在盒中有1个,说明原来是2个,当然现在也必须有个盒子有2个;……考虑50多,所以有0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55 共11个盒子。
【例 23】 如图10-3,圆周上顺序排列着1,2,3,……,12这12个数。我们规定:把圆周上某相邻4
个数的顺序颠倒过来,称为一次变换,例如1,2,3,4可变为4,3,2,1,而11,12,1,2可变为2,1,12,11。问能否经过有限变换,将12个数的顺序变为如图10-4所示的9,1,2,3,……,8,10,11,12?
【解析】 从两个图可以看出,10、11、12没有变化,我们不妨这样排列:9、8、7、6、5、4、3、2、1
变为8、7、6、5、4、3、2、1、9;这样只要9次就行。
【例 24】 在一块黑板上将123456789重复50次得到450位数123456789123456789……。先删去这个数
中从左至右数所有位于奇数位上的数字,再删去所得的数中所有位于奇数位上的数字,……,依此类推。那么,最后删去的是哪个数字? 【解析】 容易发现,每次留下的应该是2^n位上的数字;2^8=256,2^9=512>450,所以最后一个数字应
该是第256位上的数;256/9=28......4,所以,最后删去的是4。
【例 25】 如图10-5,在一个圆周上放了1枚黑色的和1990枚白色的围棋子。一个同学进行这样的操作:
从黑子开始,按顺时针方向,每隔1枚,取走1枚。当他取到黑子时,圆周上还剩下多少枚白子?
【解析】 将黑子右边的第一个编号1,顺时针排下去,到黑子就是第1991号;每隔1枚,取走1枚,即
第一圈取所有偶数编号的,最后一颗取走的为1990号,即黑子左边的一个,到黑子时正好跳过黑子;这样第一圈共取走(1991-1)/2=995个,留下了996个;对剩下的棋子重新按上述方法(即黑子右边为1号)编号,第2圈就变成了全部取走奇数号,因为此时黑子为996号,又正好留下;并且可以知道,只要留下的是偶数枚,黑子总能跳过;992/2=498,第三圈留下498枚;498/2=249,第四圈留下249枚;249为奇数,因此第5圈结束将正好取走黑子,那么,当黑子
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被取走时,还留下(249-1)/2=124枚。
【例 26】 “上升数”是指一个数中右边数字比左边大的自然数(如34,568,2469等),上升数不包括
一位数。求所有上升数的个数。 【解析】 首先,上升数中不可能包含0,否则0应该在这个数的最高位
分情况讨论如下:
从1到9中任取不同的两个,将较小的作为十位,较大的作为个位,就可得到一个两位的上升数,所以两位的上升数共有C92?36(个); 类似地,三位的上升数共有C93?84(个); 四位的上升数共有C94?126(个);
5?126(个)五位的上升数共有C9;
六位的上升数共有C96?84(个); 七位的上升数共有C97?36(个);
8?9(个)八位的上升数共有C9;
9?1(个)九位的上升数共有C9;
所以上升数共有36?84?126?126?84?36?9?1?502(个)
考虑到从1到9中取出若干个(至少两个),都可以唯一地组成一个上升数。
1?C90?502(个) 所以上升数共有:29?C9
【例 27】 去年学而思杯颁奖大会上,很多同学都过来领奖了。崔梦迪老师在让所有获奖的同学就座后,
突然突发奇想,让所有同学用一张纸写下来在会场里的其他同学中,自己认识的人数。崔老师把同学们写好的纸条收走后,看了一遍,说:“真巧,咱们所有同学在这里认识的人数都刚好不一样。”这时下面有个特别聪明的同学,立刻说道:“不可能,肯定是有人统计错了!”当他解释过自己这样说的原因后,教室里的其他同学们和崔老师都很佩服这个同学。那么同学们能够说出这个同学这样说的原因吗? 【解析】 假设一共来了n名同学,则他们认识的人数应该不超过n?1。又因为崔老师说所有同学认识的人
数都不一样,那么这n名同学就应该分别认识0,1,2……n?2,n?1名同学。
但是,那名认识n?1名同学的学生应该认识来参加颁奖的所有同学,也就是说,不可能有人认识
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0名同学。因为这n名同学不可能分别认识0,1,2……n?2,n?1名同学,所以也就不可能
所有人认识的人数刚好不同。
【例 28】 (丢番图是古希腊数学家,被誉为“代数学之父”。而丢番图的墓碑,就包含了一个很有趣的数
学 问题)以下就是丢番图的墓碑原文,同学们能从其中看出丢番图一共活了多少岁吗?
上帝给予的童年占六分之一, 又过十二分之一,两颊长胡,
再过七分之一,点燃起结婚的蜡烛。 五年之后天赐贵子,
可怜迟到的宁馨儿,享年仅及其父之半,便进入冰冷的墓。 悲伤只有用数论的研究去弥补, 又过四年,他也走完了人生的旅途。
【解析】 题目中的数量都与丢番图的年龄直接相关,因此可以考虑列方程求解:
设丢番图活了x岁。可以根据题目条件列出方程
1111x?x?x?5?x?4?x 61272移项后得到
3x?9,解得x?84。 28所以丢番图一共活了84岁。
巧解:由题目条件也可简单地列出算术式:
?5?4????1??1111?3?????9??84(岁) 61272?28或者利用6、12、7的最小公倍数是84。也可以快速算出!
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