五年级奥数讲义.pdf
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1、1 奥数讲义第 1 讲 数字谜(一)数字谜用猜想、拼凑、排除、枚举等方法解题。数字谜涉及的知识多,思考性强,所以很能锻炼我们的思维。这两讲除了复习巩固学过的知识外,还要讲述数字谜的代数解法及小数的除法竖式问题。例 1 把+,-,四个运算符号,分别填入下面等式的 内,使等式成立(每个运算符号只准使用一次):(5137)(179)=12。分析与解:因为运算结果是整数,在四则运算中只有除法运算可能出现分数,所以应首先确定“”的位置。当“”在第一个 内时,因为除数是13,要想得到整数,只有第二个括号内是13 的倍数,此时只有下面一种填法,不合题意。(5 13-7)(17+9)。当“”在第二或第四个 内
2、时,运算结果不可能是整数。当“”在第三个 内时,可得下面的填法:(5+137)(17-9)=12。例 2 将 19 这九个数字分别填入下式中的 中,使等式成立:=5568。解:将 5568 质因数分解为 5568=26 3 29。由此容易知道,将5568 分解为两个两位数的乘积有两种:58 96 和 6487,分解为一个两位数与一个三位数的乘积有六种:12 464,16 348,24232,29 192,32 174,48116。显然,符合题意的只有下面一种填法:17432=5896=5568。例 3 在 443 后面添上一个三位数,使得到的六位数能被573 整除。2 分析与解:先用 4430
3、00 除以 573,通过所得的余数,可以求出应添的三位数。由443000573=773 71推知,443000+(573-71)=443502 一定能被 573 整除,所以应添 502。例 4 已知六位数 3344 是 89 的倍数,求这个六位数。分析与解:因为未知的数码在中间,所以我们采用两边做除法的方法求解。先从右边做除法。由被除数的个位是4,推知商的个位是6;由左下式知,十位相减后的差是 1,所以商的十位是9。这时,虽然 8996=8544,但不能认为六位数中间的两个 内是 85,因为还没有考虑前面两位数。再从左边做除法。如右上式所示,a 可能是 6 或 7,所以 b 只可能是 7 或
4、8。由左、右两边做除法的商,得到商是3796 或 3896。由 379689=337844,389689=346744 知,商是 3796,所求六位数是 337844。例 5 在左下方的加法竖式中,不同的字母代表不同的数字,相同的字母代表相同的数字,请你用适当的数字代替字母,使加法竖式成立。分析与解:先看竖式的个位。由Y+N+N=Y 或 Y+10,推知 N 要么是 0,要么是 5。如果 N=5,那么要向上进位,由竖式的十位加法有T+E+E+1=T 或 T+10,等号两边的奇偶性不同,所以N5,N=0。此时,由竖式的十位加法T+E+E=T 或 T+10,E 不是 0 就是 5,但是 N=0,所以
5、 E=5。3 竖式千位、万位的字母与加数的千位、万位上的字母不同,说明百位、千位加法都要向上进位。因为N=0,所以 I 0,推知 I=1,O=9,说明百位加法向千位进 2。再看竖式的百位加法。因为十位加法向百位进1,百位加法向千位进2,且 X0或 1,所以 R+T+T+1 22,再由 R,T 都不等于 9 知,T 只能是 7 或 8。若 T=7,则 R=8,X=3,这时只剩下数字2,4,6 没有用过,而 S 只比 F 大1,S,F 不可能是 2,4,6 中的数,矛盾。若 T=8,则 R 只能取 6 或 7。R=6 时,X=3,这时只剩下 2,4,7,同上理由,出现矛盾;R=7 时,X=4,剩下
6、数字 2,3,6,可取 F=2,S=3,Y=6。所求竖式见上页右式。解这类题目,往往要找准突破口,还要整体综合研究,不能想一步填一个数。这个题目是美国数学月刊上刊登的趣题,竖式中从上到下的四个词分别是40,10,10,60,而 40+10+10 正好是 60,真是巧极了!例 6 在左下方的减法算式中,每个字母代表一个数字,不同的字母代表不同的数字。请你填上适当的数字,使竖式成立。分析与解:按减法竖式分析,看来比较难。同学们都知道,加、减法互为逆运算,是否可以把减法变成加法来研究呢(见右上式)?不妨试试看。因为百位加法只能向千位进1,所以 E=9,A=1,B=0。如果个位加法不向上进位,那么由十
7、位加法1+F=10,得 F=9,与 E=9 矛盾,所以个位加法向上进1,由 1+F+1=10,得到 F=8,这时 C=7。余下的数字有2,3,4,5,6,由个位加法知,G 比 D 大 2,所以 G,D 分别可取 4,2 或 5,3 或6,4。4 所求竖式是解这道题启发我们,如果做题时遇到麻烦,不妨根据数学的有关概念、法则、定律把原题加以变换,将不熟悉的问题变为熟悉的问题。另外,做题时要考虑解的情况,是否有多个解。练习 1 1.在一个四位数的末尾添零后,把所得的数减去原有的四位数,差是 621819,求原来的四位数。2.在下列竖式中,不同的字母代表不同的数字,相同的字母代表相同的数字。请你用适当
8、的数字代替字母,使竖式成立:3.在下面的算式中填上括号,使得计算结果最大:1 2 3 4 5 6 7 8 9。4.在下面的算式中填上若干个(),使得等式成立:1 2 3 4 5 6 7 8 9=2.8。5.将 19 分别填入下式的 中,使等式成立:=3634。6.六位数 391是 789 的倍数,求这个六位数。7.已知六位数 7888 是 83 的倍数,求这个六位数。第 2 讲 数字谜(二)这一讲主要讲数字谜的代数解法及小数的除法竖式问题。例 1 在下面的算式中,不同的字母代表不同的数字,相同的字母代表相分析与解:这道题可以从个位开始,比较等式两边的数,逐个确定各个5(100000+x)3=1
9、0 x+1,300000+3x=10 x+1,7x=299999,x=42857。这种代数方法干净利落,比用传统方法解简洁。我们再看几个例子。例 2 在 内填入适当的数字,使左下方的乘法竖式成立。求竖式。例 3 左下方的除法竖式中只有一个8,请在 内填入适当的数字,使除法竖式成立。解:竖式中除数与8 的积是三位数,而与商的百位和个位的积都是四位数,所以 x=112,被除数为 989112=110768。右上式为所求竖式。6 代数解法虽然简洁,但只适用于一些特殊情况,大多数情况还要用传统的方法。例 4 在 内填入适当数字,使下页左上方的小数除法竖式成立。分析与解:先将小数除法竖式化为我们较熟悉的
10、整数除法竖式(见下页右上方竖式)。可以看出,除数与商的后三位数的乘积是1000=23 53的倍数,即除数和商的后三位数一个是23=8 的倍数,另一个是53=125 的奇数倍,因为除数是两位数,所以除数是8 的倍数。又由竖式特点知a=9,从而除数应是 96 的两位数的约数,可能的取值有96,48,32,24 和 16。因为,c=5,5 与除数的乘积仍是两位数,所以除数只能是16,进而推知 b=6。因为商的后三位数是125 的奇数倍,只能是125,375,625 和 875 之一,经试验只能取375。至此,已求出除数为 16,商为 6.375,故被除数为 6.375 16=102。右式即为所求竖式
11、。求解此类小数除法竖式题,应先将其化为整数除法竖式,如果被除数的末尾出现 n 个 0,则在除数和商中,一个含有因子2n(不含因子 5),另一个含有因子5n(不含因子 2),以此为突破口即可求解。7 例 5 一个五位数被一个一位数除得到下页的竖式(1),这个五位数被另一个一位数除得到下页的竖式(2),求这个五位数。分析与解:由竖式(1)可以看出被除数为10*0(见竖式(1),竖式(1)的除数为 3 或 9。在竖式(2)中,被除数的前两位数10 不能被整数整除,故除数不是 2 或 5,而被除数的后两位数*0 能被除数整除,所以除数是4,6 或 8。当竖式(1)的除数为 3 时,由竖式(1)知,a=
12、1 或 2,所以被除数为 100*0或 101*0,再由竖式(2)中被除数的前三位数和后两位数分别能被除数整除,可得竖式(2)的除数为 4,被除数为 10020;当竖式(1)的除数为 9 时,由能被 9 整除的数的特征,被除数的百位与十位数字之和应为 8。因为竖式(2)的除数只能是 4,6,8,由竖式(2)知被除数的百位数为偶数,故被除数只有10080,10260,10440 和 10620 四种可能,最后由竖式(2)中被除数的前三位数和后两位数分别能被除数整除,且十位数不能被除数整除,可得竖式(2)的除数为 8,被除数为 10440。所以这个五位数是10020 或 10440。练习 2 1.
13、下面各算式中,相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的8 2.用代数方法求解下列竖式:3.在 内填入适当的数字,使下列小数除法竖式成立:第 3 讲 定义新运算(一)我们已经学习过加、减、乘、除运算,这些运算,即四则运算是数学中最基本的运算,它们的意义、符号及运算律已被同学们熟知。除此之外,还会有什么别的运算吗?这两讲我们就来研究这个问题。这些新的运算及其符号,在中、小学课本中没有统一的定义及运算符号,但学习讨论这些新运算,对于开拓思路及今后的学习都大有益处。例 1 对于任意数 a,b,定义运算“*”:a*b=a b-a-b。求 12*4 的值。分析与解:根据题目定义的运算要求,直接代入后
14、用四则运算即可。12*4=124-12-4=48-12-4=32。根据以上的规定,求106 的值。9 3,x=2,求 x 的值。分析与解:按照定义的运算,=2,x=6。由上面三例看出,定义新运算通常是用某些特殊符号表示特定的运算意义。新运算使用的符号应避免使用课本上明确定义或已经约定俗成的符号,如+,-,等,以防止发生混淆,而表示新运算的运算意义部分,应使用通常的四则运算符号。如例 1 中,a*b=a b-a-b,新运算符号使用“*”,而等号右边新运算的意义则用四则运算来表示。分析与解:按新运算的定义,符号“”表示求两个数的平均数。四则运算中的意义相同,即先进行小括号中的运算,再进行小括号外面
15、的运算。按通常的规则从左至右进行运算。10 分析与解:从已知的三式来看,运算“”表示几个数相加,每个加数各数位上的数都是符号前面的那个数,而符号后面的数是几,就表示几个数之和,其中第 1个数是 1 位数,第 2 个数是 2 位数,第 3 个数是 3 位数 按此规定,得35=3+33+333+3333+33333=37035。从例 5 知,有时新运算的规定不是很明显,需要先找规律,然后才能进行运算。例 6 对于任意自然数,定义:n!=12 n。例如 4!=1 2 3 4。那么 1!+2!+3!+100!的个位数字是几?分析与解:1!=1,2!=12=2,3!=12 3=6,4!=12 3 4=2
16、4,5!=12 3 4 5=120,6!=12 3 4 5 6=720,由此可推知,从5!开始,以后 6!,7!,8!,100!的末位数字都是0。11 所以,要求 1!+2!+3!+100!的个位数字,只要把1!至 4!的个位数字相加便可求得:1+2+6+4=13。所求的个位数字是3。例 7 如果 m,n 表示两个数,那么规定:m n=4n-(m+n)2。求 3(4 6)12 的值。解:3(4 6)12=3 4 6-(4+6)2 12=3 19 12=4 19-(3+19)2 12=6512=412-(65+12)2=9.5。练习 3 1.对于任意的两个数a 和 b,规定 a*b=3 a-b
17、3。求 8*9 的值。2.已知 ab 表示 a 除以 3 的余数再乘以 b,求 134 的值。3.已知 ab 表示(a-b)(a+b),试计算:(53)(106)。4.规定 ab 表示 a 与 b 的积与 a 除以 b 所得的商的和,求82 的值。5.假定 mn 表示 m 的 3 倍减去 n 的 2 倍,即mn=3m-2n。(2)已知 x(41)=7,求 x 的值。12 7.对于任意的两个数P,Q,规定 PQ=(PQ)4。例如:28=(2 8)4。已知 x(85)=10,求 x 的值。8.定义:ab=ab-3b,ab=4a-b/a。计算:(43)(2b)。9.已知:23=23 4,45=45
18、6 7 8,求(44)(33)的值。第 4 讲 定义新运算(二)例 1 已知 ab=(a+b)-(a-b),求 92 的值。分析与解:这是一道很简单的题,把a=9,b=2 代入新运算式,即可算出结果。但是,根据四则运算的法则,我们可以先把新运算“”化简,再求结果。ab=(a+b)-(a-b)=a+b-a+b=2b。所以,92=22=4。由例 1 可知,如果定义的新运算是用四则混合运算表示,那么在符合四则混合运算的性质、法则的前提下,不妨先化简表示式。这样,可以既减少运算量,又提高运算的准确度。例 2 定义运算:ab=3a+5ab+kb,其中 a,b 为任意两个数,k 为常数。比如:27=32+
19、52 7+7k。13(1)已知 52=73。问:85 与 58 的值相等吗?(2)当 k 取什么值时,对于任何不同的数a,b,都有 ab=ba,即新运算“”符合交换律?分析与解:(1)首先应当确定新运算中的常数k。因为 52=35+55 2+k2=65+2k,所以由已知52=73,得 65+2k=73,求得 k=(73-65)2=4。定义的新运算是:ab=3a+5ab+4b。85=38+58 5+45=244,58=35+55 8+48=247。因为 244247,所以 855 8。(2)要使 ab=ba,由新运算的定义,有3a+5ab+kb=3b+5ab+ka,3a+kb-3b-ka=0,3
20、(a-b)-k(a-b)=0,(3-k)(a-b)=0。对于两个任意数a,b,要使上式成立,必有3-k=0,即 k=3。当新运算是 ab=3a+5ab+3b 时,具有交换律,即ab=ba。例 3 对两个自然数 a 和 b,它们的最小公倍数与最大公约数的差,定义为ab,即 ab=a,b-(a,b)。比如,10 和 14 的最小公倍数是 70,最大公约数是 2,那么 1014=70-2=68。(1)求 1221 的值;(2)已知 6x=27,求 x 的值。分析与解:(1)1221=12,21-(12,21)=84-3=81;14(2)因为定义的新运算“”没有四则运算表达式,所以不能直接把数代入表达
21、式求 x,只能用推理的方法。因为 6x=6,x-(6,x)=27,而 6 与 x 的最大公约数(6,x)只能是 1,2,3,6。所以 6 与 x 的最小公倍数 6,x只能是 28,29,30,33。这四个数中只有 30 是 6 的倍数,所以6 与 x 的最小公倍数和最大公约数分别是30 和 3。因为 a b=a,b (a,b),所以 6 x=303,由此求得 x=15。例 4 a 表示顺时针旋转 90,b 表示顺时针旋转180,c 表示逆时针旋转 90,d 表示不转。定义运算“”表示“接着做”。求:ab;bc;ca。分析与解:ab 表示先顺时针转 90,再顺时针转 180,等于顺时针转 270
22、,也等于逆时针转 90,所以 ab=c。bc 表示先顺时针转 180,再逆时针转 90,等于顺时针转 90,所以 bc=a。ca 表示先逆时针转 90,再顺时针转 90,等于没转动,所以ca=d。对于 a,b,c,d 四种运动,可以做一个关于“”的运算表(见下表)。比如cb,由 c 所在的行和 b 所在的列,交叉处 a 就是 cb 的结果。因为运算符合交换律,所以由 c 所在的列和 b 所在的行也可得到相同的结果。例 5 对任意的数 a,b,定义:f(a)=2a+1,g(b)=bb。(1)求 f(5)-g(3)的值;(2)求 f(g(2)+g(f(2)的值;(3)已知 f(x+1)=21,求
23、x 的值。15 解:(1)f(5)-g(3)=(2 5+1)-(3 3)=2;(2)f(g(2)+g(f(2)=f(2 2)+g(2 2+1)=f(4)+g(5)=(2 4+1)+(5 5)=34;(3)f(x+1)=2(x+1)+1=2x+3,由 f(x+1)=21,知 2x+3=21,解得 x=9。练习 4 2.定义两种运算“”和“”如下:ab 表示 a,b 两数中较小的数的3 倍,ab 表示 a,b 两数中较大的数的2.5 倍。比如:45=43=12,45=52.5=12.5。计算:(0.60.5)+(0.3 0.8)(1.20.7)-(0.64 0.2)。4.设 m,n 是任意的自然数
24、,A 是常数,定义运算mn=(Am-n)4,并且 23=0.75。试确定常数 A,并计算:(57)(22)(32)。5.用 a,b,c 表示一个等边三角形围绕它的中心在同一平面内所作的旋转运动:a 表示顺时针旋转240,16 b 表示顺时针旋转120,c 表示不旋转。运算“”表示“接着做”。试以 a,b,c 为运算对象做运算表。6.对任意两个不同的自然数a 和 b,较大的数除以较小的数,余数记为 ab。比如 73=1,529=4,420=0。(1)计算:19982000,(519)19,5(195);(2)已知 11x=4,x 小于 20,求 x 的值。7.对于任意的自然数a,b,定义:f(a
25、)=aa-1,g(b)=b2+1。(1)求 f(g(6)-g(f(3)的值;(2)已知 f(g(x)=8,求 x 的值。第 5 讲 数的整除性(一)三、四年级已经学习了能被2,3,5 和 4,8,9,6 以及 11 整除的数的特征,也学习了一些整除的性质。这两讲我们系统地复习一下数的整除性质,并利用这些性质解答一些问题。数的整除性质主要有:(1)如果甲数能被乙数整除,乙数能被丙数整除,那么甲数能被丙数整除。(2)如果两个数都能被一个自然数整除,那么这两个数的和与差都能被这个自然数整除。(3)如果一个数能分别被几个两两互质的自然数整除,那么这个数能被这几个两两互质的自然数的乘积整除。(4)如果一
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