1、有一把長(zhǎng)為9厘米的直尺,你能否在上面只標(biāo)出3條刻度線,使得用這把直尺可以量出從1至9厘米中任意整數(shù)厘米的長(zhǎng)度?
分析:可以。(1)標(biāo)3條刻度線,刻上A,B,C厘米(都是大于1小于9的整數(shù)),那么,A,B,C,9這4個(gè)數(shù)中,大減小兩兩之差,至多有6個(gè):9-A,9-B,9-C,C-A,C-B,B-A,加上這4個(gè)數(shù)本身,至多有10個(gè)不同的數(shù),有可能得到1到9這9個(gè)不同的數(shù)。(2)例如刻在1,2,6厘米處,由1,2,6,9這4個(gè)數(shù),以及任意2個(gè)的差,能夠得到從1到9之間的所有整數(shù):1,2,9-6=3,6-2=4,6-1=5,6,9-2=7,9-1=8,9。(3)除1,2,6之外,還可以標(biāo)出1,4,7這3個(gè)刻度線:1,9-7=2,4-1=3,4,9-4=5,7-1=6,7,9-1=8,9。另外,與1,2,6對(duì)稱(chēng)的,標(biāo)出3,7,8;與1,4,7對(duì)稱(chēng)的,標(biāo)出2,5,8也是可以的。
2、一個(gè)三位數(shù),如果它的每一位數(shù)字都不超過(guò)另一個(gè)三位數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)位上的數(shù)字,那么就稱(chēng)它被后下個(gè)三位數(shù)“吃掉”。例如,241被352吃掉,123被123吃掉(任何數(shù)都可以被與它相同的數(shù)吃掉),但240和223互相都不能被吃掉,F(xiàn)請(qǐng)你設(shè)計(jì)6個(gè)三位數(shù),它們當(dāng)中任何一個(gè)都不能被其它5個(gè)數(shù)吃掉,并且它們的百位數(shù)字只允許取1,2,3,4。問(wèn)這6個(gè)三位數(shù)分別是多少?
分析:6個(gè)三位數(shù)都不能互吃,那么其中任意兩個(gè)數(shù),都不能同時(shí)有2個(gè)數(shù)位相同。由于百位只取1,2,十位只取1,2,3,所以,只能讓3個(gè)數(shù)百位是1,另外3個(gè)數(shù)百位數(shù)是2。百位是1的3個(gè)數(shù),分別配上十位1,2,3;百位是2的3個(gè)數(shù)同樣。這樣先保證前兩位沒(méi)有完全一樣的。即:11*,12*,13*,21*,22*,23*。11*最小,個(gè)位應(yīng)取取最大的,4,它要求另外5個(gè)數(shù)個(gè)位均小于4。114 12*較小,個(gè)位應(yīng)取3,它要求前兩位能吃12*的數(shù),個(gè)位小于3。123 13*個(gè)位取2,就不能吃前兩數(shù),同時(shí)它要求前兩位能吃13*的數(shù)個(gè)位小于2。132 21*較小,個(gè)位應(yīng)取3,才能不被23*和22*吃。213 22*個(gè)位取2即可。222 23*各位必須取1。231 所以這6個(gè)數(shù)是114,123,132,213,222,231。
3、盒子里放著紅、黃、綠3種顏色的鉛筆,并且規(guī)格也有3種:短的、中的和長(zhǎng)的。已知盒子的鉛筆,3種顏色和3種規(guī)格都齊全。問(wèn)是否一定能從中選出3支筆,使得任意2支筆在顏色和規(guī)格上各不相同?
分析:如果能選出3支筆,使得任意2支筆在顏色和規(guī)格上各不相同,則這3支筆必須包含紅、黃、綠,短、中、長(zhǎng)這6個(gè)因子,即不能有重復(fù)因子出現(xiàn)。但是這種情況并不能保證出現(xiàn)。例如,盒子中有4種筆:紅短,黃短,綠中,綠長(zhǎng),3種顏色和3種規(guī)格都齊全,由于紅和黃只出現(xiàn)1次,必須選,但是這時(shí)短已經(jīng)出現(xiàn)2次,必然無(wú)法滿(mǎn)足3支筆6個(gè)因子的要求。所以,不一定能選出。
4、一個(gè)立方體的12條棱分別被染成白色和紅色,每個(gè)面上至少要有一條邊是白色的,那么最少有多少條邊是白色的?
分析:立方體的12條棱位于它的6個(gè)面上,每條棱都是兩個(gè)相鄰面的公用邊,因此至少有3條邊是白色的,就能保證每個(gè)面上至少有一條邊是白色。如圖就是一種。
5、國(guó)際象棋的皇后可以沿橫線、豎線、斜線走,為了控制一個(gè)4×4的棋盤(pán)至少要放幾個(gè)皇后?
分析:2×2棋盤(pán),1個(gè)皇后放在任意一格均可控制2×2=4格;3×3棋盤(pán),1個(gè)皇后放在中心格里即可控制3×3=9格;4×4棋盤(pán),中心在交點(diǎn)上,1個(gè)皇后不能控制兩條對(duì)角線,還需要1個(gè)皇后放在拐角處控制邊上的格。所以至少要放2個(gè)皇后。如圖所示。
6、在如圖10-1所示表格第二行的每個(gè)空格內(nèi),填入一個(gè)整數(shù),使它恰好表示它上面的那個(gè)數(shù)字在第二行中出現(xiàn)的次數(shù),那么第二行中的5個(gè)數(shù)字各是幾?
分析:設(shè)第二行從左到右填入A,B,C,D,E,則A+B+C+D+E=5 若E大于0,如E=1,則B=1,A+C+D=3,小于4,矛盾,可得:E=0,A大于0小于4; 若D大于0,如D=1,則B大于0,因A大于0,則A和C無(wú)法填寫(xiě),所以D=0,A必等于2; A=2,可知B+C=3,只有當(dāng)B=1,C=2時(shí),ABCDE=21200,符合要求。 所以第二行的5個(gè)數(shù)字是2,1,2,0,0。
7、在100個(gè)人之間,消息的傳遞是通過(guò)電話進(jìn)行的,當(dāng)甲與乙兩個(gè)人通話時(shí),甲把他當(dāng)時(shí)所知道的信息全部告訴乙,乙也把自己所知道的全部信息告訴甲。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種方案,使得只需打電話196次,就可以使得每個(gè)人都知道其他所有人的信息。
分析:給100個(gè)人分別編號(hào)1-100,他們知道的消息也編上相同的號(hào)碼。 (1)2-50號(hào)每人給1號(hào)打1次電話,共49次,1,50號(hào)得到1-50號(hào)消息。同時(shí),52-100號(hào)每人給51號(hào)打1次電話,共49次,51,100號(hào)得到51-100號(hào)消息。 (2)1號(hào)和51號(hào)通1次電話,50號(hào)和100號(hào)通1次電話,這時(shí)1,50,51,100號(hào)這4個(gè)人都知道了1-100號(hào)消息。 (3)2-49號(hào),52-99號(hào),每人與1號(hào)(或者50,51,100號(hào)中的任意1人)通1次話,這96人也全知道了1-100號(hào)消息。 這個(gè)方案打電話次數(shù)一共是(49+49)+2+96=196(次)。
8、有一張8×8的方格紙,每個(gè)方格都涂上紅、藍(lán)兩色之一。能否適當(dāng)涂色,使得每個(gè)3×4小長(zhǎng)方形(不論橫豎)的12個(gè)方格中都恰有4個(gè)紅格和8個(gè)藍(lán)格?
分析:能。3×4=12,有4紅8藍(lán),即紅1藍(lán)2,橫豎方向都按這個(gè)規(guī)律染成下圖的樣子。
9、桌上放有1993枚硬幣,第一次翻動(dòng)1993枚,第二次翻動(dòng)其中的1992枚,第三次翻動(dòng)其中的1991枚,……,依此類(lèi)推,第1993次翻動(dòng)其中的一枚。能否恰當(dāng)?shù)剡x擇每次翻動(dòng)的硬幣,使得最后所有的硬幣原先朝下的一面都朝上?
分析:可以。 按要求一共翻動(dòng)1+2+3+……+1993=1993×997,平均每個(gè)硬幣翻997次,是奇數(shù)。而每個(gè)硬幣翻奇數(shù)次,結(jié)果都是把原來(lái)朝下的一面翻上來(lái)。因?yàn)椋?993×997=1993+(1992+1)+(1991+2)+……+(997+996) 所以,可以這樣翻動(dòng): 第1次翻1993個(gè),每個(gè)全翻1次; 第2次與第1993次(最后1次)一共翻1993次,等于又把每個(gè)翻了一遍; 第3次與第1992次(倒數(shù)第2次),第4次與第1991次,……,第997次與第998次也一樣,都可以把每個(gè)硬幣全翻1次。這樣每個(gè)都翻動(dòng)了997次,都把原先朝下的一面翻成朝上。
10、能否在5×5方格表的各個(gè)小方格內(nèi)分別填入數(shù)1,2,……,24,25,使得從每行中都可以選擇若干個(gè)數(shù),這些數(shù)的和等于該行中其余各數(shù)之和?
分析:不能。
假設(shè)可以使每行中都可以選擇若干個(gè)數(shù),這些數(shù)的和等于該行中其余各數(shù)之和,那么每行數(shù)的和一定為偶數(shù),5行之和也必定為偶數(shù)。1+2+3+……+25的和是奇數(shù),不符合要求,假設(shè)的情況不能出現(xiàn)。
11、把圖10-2中的圓圈任意涂上紅色或藍(lán)色。問(wèn):能否使得在同一條直線上的紅圈數(shù)都是奇數(shù)?
分析:不能。 假設(shè)每條直線上的紅圈數(shù)都是奇數(shù),五角形有五條邊,奇數(shù)之和是奇數(shù),則五條線上的紅圈,包括重復(fù),共有奇數(shù)個(gè)。另一方面,每個(gè)圈為兩線交點(diǎn),每個(gè)圓圈算了兩次,總個(gè)數(shù)為偶數(shù)。兩者矛盾,假設(shè)不成立。所以,不能使同一條直線上的紅圈數(shù)都是奇數(shù)。
12、在99枚外觀相同的硬幣中,要找出其中的某些偽幣。已知每枚偽幣與真幣的重均相差奇數(shù)克,而所給硬幣的總重量恰等于99枚真幣的重量。今有能標(biāo)明兩盤(pán)重量之差的天平,證明:只要稱(chēng)一次即可辨別出預(yù)先選擇的一枚硬幣是否偽幣。
分析:已知每枚偽幣與真幣的重均相差奇數(shù)克,99個(gè)硬幣總重量恰等于99枚真幣的重量,說(shuō)明偽幣數(shù)為偶數(shù)。 如果拿出1個(gè)真幣,剩下的98個(gè)里還是有偶數(shù)個(gè)偽幣,隨便分成兩部分放天平上,重量之差必為偶數(shù)。 如果拿出1個(gè)偽幣,剩下的98個(gè)里是有奇數(shù)個(gè)偽幣,隨便分成兩部分放天平上,重量之差必為奇數(shù)。
所以,只要把98個(gè)硬幣分兩部分在天平上稱(chēng),顯示出的重量差只要是奇數(shù),拿出來(lái)的那個(gè)一定是偽幣。
13、在象棋比賽中,勝者得1分;敗者扣1分;若為平局,則雙方各得0分。今有若干名學(xué)生進(jìn)行比賽,每?jī)蓚(gè)人之間都賽一局,F(xiàn)知,其中一個(gè)學(xué)生共得7分,另一個(gè)學(xué)生共得20分。試說(shuō)明,在比賽過(guò)程中至少有過(guò)一次平局。
分析:設(shè)7分者勝X局,負(fù)Y局;20分者勝M(fèi)局,負(fù)N局,則有X-Y=7,M-N=20 假設(shè)沒(méi)有1次平局,那么由于比賽局?jǐn)?shù)相同,得到:X+Y=M+N,X+Y+M+N為偶數(shù)。 另一方面,因?yàn)閄-Y=7,X和Y兩個(gè)數(shù)奇偶性不同,兩者之和為奇數(shù);又因?yàn)镸-N=20,可知M和N奇偶性相同,那么M+N為偶數(shù)。得出的結(jié)果是:X+Y+M+N之和為奇數(shù)。
矛盾。說(shuō)明沒(méi)有平局的假設(shè)不成立。所以,比賽過(guò)程中至少有一次平局。
14、如圖10-3,在3×3的方格表中已經(jīng)填入了9個(gè)整數(shù)。如果將表中同一行同一列的3個(gè)數(shù)加上相同的整數(shù)稱(chēng)為一次操作。問(wèn):你能否通過(guò)若干次操作使得表中9個(gè)數(shù)都變?yōu)橄嗤臄?shù)?
分析:不能。 如果進(jìn)行操作后,表中9個(gè)數(shù)能變?yōu)橄嗤臄?shù),其和必能整除3;因?yàn)槊看尾僮魇峭恍谢蛲涣械?個(gè)數(shù)加上相同的整數(shù),增加的數(shù)也能整除3。那么,原來(lái)表中的9個(gè)數(shù)的和也必能整除3。把表中的9個(gè)數(shù)相加,2+3+5+13+11+7+17+19+23=100,100不能整除3,與假設(shè)矛盾,所以不能實(shí)現(xiàn)。
15、今有長(zhǎng)度為1,2,3,……,198,199的金屬桿各一根,能否用上全部的金屬桿,不彎曲其中的任何一根,把它們焊成接成 (1)一個(gè)正方體框架?(2)一個(gè)長(zhǎng)方體框架?
分析:(1)不能。 正方體有12條棱,金屬桿長(zhǎng)度之和能被12整除時(shí),才能不彎曲任何一根焊成正方體框架。1+2+3+……+199=19900,1+9+9=19,19不能整除3,所以長(zhǎng)度之和不是12的整數(shù)倍。 (2)可以。
(1+198)+(2+197)+(3+196)+……+199,可以組成100個(gè)199,所以可以構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)199×12,寬199×12,高199的長(zhǎng)方體框架,棱長(zhǎng)共(199×12+199×12+199)×4=199×100;也可以構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)199×20,寬199×3,高199×2的長(zhǎng)方體框架,棱長(zhǎng)共(199×20+199×3+199×2)×4=199×100;等等。