小学四年级上册数学讲义8.数学广角-优化 人教新课标版(含详解)
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1、人教版小学四年级数学上册人教版小学四年级数学上册同步复习与测试讲义同步复习与测试讲义 优化优化 【知识点归纳】【知识点归纳】 一一数字问题数字问题 1数字问题的主要题型: 数字问题是研究有关数字的特殊结构、特殊关系以及数字运算中变换问题的一类问题, 相对来说,难度较大通常情况下题目会给出某个数各个位数关系,求这个数为多少 2核心知识 (1)数字的拆分 是将一个数拆分成几个因数相乘或者相加的形式,经常需要综合应用整除性质、奇偶性 质、因式分解、同余理论等 (2)数字的排列与位数关系 解答数字的排列与位数关系时,经常需要借助于首尾数法进行考虑、判断,同时可以利 用列方程法、代入法、假设法等一些方法
2、,进行快速求解 【典例分析】【典例分析】 例 1:在 1 到 400 的整数中,至少能被 3 和 5 中的一个数整除的数有( )个 5 A、213 B、187 C、133 D、80 分析:先求出 400 里面有几个 3,就是 1-400 中有多少个数能被 3 整除,再求出 400 里 面有几个 5,就是 1-400 中有多少个数能被 5 整除;能同时倍 3 和 5 整除的数是 15 的倍 数;求出 400 里面有多少个 15,就是能同时被 3 和 5 整除的数,然后用 3 的倍数的个数 加上 5 的倍数的个数然后减去 15 的倍数的个数即可 解:1 到 400 中能被 3 整除有:400313
3、3(个); 1 到 400 中能被 5 整除有:4005=80(个); 1 到 400 中既能被 3 也能被 5 整除有:400(35)26(个); 在 1 到 400 的整数中,至少能被 3 和 5 中的一个数整除的数:133+80-26=187(个); 故选:B 点评:本题要注意能同时被 3 和 5 整除的数,是重复计算的数字 例 2:自然数 12321,90009,41014 有一个共同特征:它们倒过来写还是原来的数, 那么具有这种“特征”的五位偶数有 400 个 分析:倒过来写还是原来的数,具有这种“特征”的五位偶数万位和个位有 2,4,6,8 这 4 种选择;千位和十位有 0,1,2
4、,3,4,5,6,7,8,9 这 10 种选择;百位有 0,1, 2,3,4,5,6,7,8,9 这 10 种选择可以组成倒过来写还是原来的数具有这种“特 征”的五位偶数则有 41010=400 个 解:根据分析,倒过来写还是原来的数,具有这种“特征”的五位偶数有 41010=400 个 答:具有这种“特征”的五位偶数有 400 个 故答案为:400 点评:根据这种数的特征,分析各对称数位会出现的数字可能,把出现可能的种数相乘 即可得这种特征数的个数 二二排队论问题排队论问题 1排队论问题解决方法: 要使等候时间最短,应该从等候时间较少的事情做起 2举例说明: 四(1)班的 3 个同学各拿一只
5、水桶去接水,水龙头给 3 只桶注满水所需的时间分别是 4 分钟、3 分钟、1 分钟,现在只有 1 个水龙头可以接水,怎样安排能使他们总的等候时 间最短?这个最短的时间是多少? 【典例分析】【典例分析】 例 1:小朋友排队做早操,无论从左数还是从右手笑笑都排在第 5 位,这排小朋友有 ( )人 A、8 B、9 C、10 D、11 分析:无论从左数还是从右手笑笑都排在第 5 位,说明笑笑的左右各有 4 个人,再加上 她自己一共有 42+1=9 人,据此解答 解:(5-1)2+1, =42+1, =9(人); 答:这排小朋友有 9 人 故选:B 点评:本题关键是理解“笑笑都排在第 5 位”的意思是:
6、她的左右各有 4 个人,注意: 求这一排的总人数时不要忘了加上她自己 三三烙饼问题烙饼问题 1烙饼问题公式: 总时间=饼数2每锅的可烙的数量烙每面的时间 当时间算出来不为整数时,采用进一法取近似数如饼数为 4,每一锅的只数为 3 时, 根据公式,4231 约=3 分 2深层意义: 烙饼问题只是一种数学思考的方法其实这种合理安排时间的问题,就是“优化问题”, 也是被数学家华罗庚称作“运筹安排”的问题 【典例分析】【典例分析】 例 1:用一只平底锅煎饼,每次只能同时煎两张饼如果煎一张饼需 4 分钟(正反面各 需 2 分钟),那么煎 5 张饼至少需要 10 分钟 分析:52=2(组)1(张),那么就
7、要煎 6 次共需 26=12(分钟),最后一次只煎 1 张饼,浪费了时间 第一次先煎 2 张饼,剩下的 3 张饼可以这样煎:先煎 2 张的正面;煎熟后拿出第一张, 放入第三张,煎第二张的反面和第三张的正面;煎熟后第二张就熟了,再煎第一张和第 三张的反面 解:前 2 张煎 2 面,用时间 4 分钟剩下 3 张假设为、: 第一次:放的正面和的正面, 第二次:放的反面和的正面, 第三次:放的反面和的反面, 共用 23=6(分钟) 全部时间:4+610(分钟); 答:煎 5 只饼至少需要 10 分钟 故答案为:10 点评:解决此类问题的方法是使效率最大化,即锅能放满就尽量放满,不做无用工 四沏茶问题四
8、沏茶问题 【典例分析】【典例分析】 例 1:小华双休日想帮妈妈做下面的事情:用洗衣机洗衣服要用 20 分钟;扫地要用 6 分钟;擦家具要用 10 分钟;晾衣服要用 5 分钟她经过合理安排,做完这些事至少要 花( )分钟 A、21 B、25 C、26 D、41 分析:用洗衣机洗衣服的同时,可以扫地,擦家具,可节约 6+10=16 分钟,所以做完这 件事至少需要 20+5=25 分钟 解:根据题干分析,可设计如下工序: 20+5=25(分钟), 故选:B 点评: 此题属于合理安排时间问题, 要奔着既节约时间又不使每道工序相矛盾进行解答 五田忌赛马问题五田忌赛马问题 1田忌赛马: 田忌赛马说的是田忌
9、和别人赛马的故事,大概如下:用自己的劣等马对决对手的优等马 用自己的优等马对决对手的中等马用自己的中等马对决对手的劣等马这个故事告诉我 们一个道理,从管理学角度叫“策划和决策”,策划计划的重要性 2深层意义: 通过简单的事例,初步体会运筹思想和对策方法在解决实际问题中的应用,初步培养应 用意识, 提高解决实际问题的能力 只要能从解决问题的多种方案中寻找出最优的方案, 初步体会优化思想的应用 3应用举例: 一位镇长想起了田忌赛马的故事不与强者争一时的长短,而是依据自己的实际,错开 优势,以长击短,因此取胜联想到招商引资,如果也能注意扬长避短,制造“错位” 优势,可能还是打破僵局、走向成功的一个高
10、招 【典例分析】【典例分析】 例 1:森林运动会开始了,场上甲乙两组选手正在准备比赛,采取三局两胜制第二组 要想获胜,应该按照( )方案安排比赛顺序 第一名 第二名 第三名 第一组 猎豹 9.0 秒 小鹿 9.5 秒 狗 9.9 秒 第二组 狮子 9.3 秒 羚羊 9.6 秒 兔子 10.0 秒 A兔子-狗;羚羊-小鹿;狮子-猎豹 B兔子-小鹿;羚羊-狗;狮子-猎豹 C兔子-猎豹;羚羊-狗;狮子-小鹿 分析: 此题可以结合田忌赛马的故事进行解答, 用第二组的第一名对阵第一组的第二名, 用第二组的第二名对阵第一组的第三名,用第二组的第三名对阵第一组的第一名,这样 第二组会获得 2 胜 1 负,从
11、而获胜 解:第二组要想获胜,应该按照兔子-猎豹;羚羊-狗;狮子-小鹿安排比赛顺序 这样兔子负于猎豹,但是羚羊和狮子都会获胜,2 胜 1 负,从而获胜 故选:C 点评:此题主要考查了最佳对策问题,结合田忌赛马的故事分析解答是解题关键 同步测试同步测试 一选择题(共一选择题(共 10 小题)小题) 1一个两位数除以它自身的各位数字之和,所得结果最大的是( ) A10 B11 C12 D13 2小明在做连续自然数 1、2、3、4、5、求和时,把其中一个数多加了一次,结果和 为 149,那么多加的这个数是( ) A13 B14 C15 D16 3学校出操,学生站成长方形队形,小明站在第三排,他的后面有
12、 26 名同学;他的左 面有 15 名同学,右面有 17 名同学,学校一共有学生( )名 A623 B957 C935 D486 4运动场上正在进行长跑比赛在每位参加赛跑的运动员前面有 7 个人在跑着,在每 位运动员的后面,也有 7 个人在跑着,现在运动场上一共有( )名运动员 A7 B15 C8 5每次只能烙两张饼,两面都要烙,每面 3 分钟,烙 5 张饼最少需要( )分钟 A30 B18 C15 6一个平底锅上能同时煎两张饼,煎一张饼要 2 分钟(正、反各 1 分钟),煎 3 张饼 至少要( )分钟 A3 B4 C6 7妈妈晚上下班后准备晚饭要做的事和需要的时间:煮饭(30 分钟)、淘米(
13、5 分钟)、 择菜(10 分钟)、炒菜(20 分钟),妈妈做这顿饭至少需要( )分钟 A30 B35 C65 8今天早上我烧开水用了 4 分钟,洗脸用了 2 分钟,刷牙用了 3 分钟,做完这些事至 少( )分钟 A9 B4 C5 9两人玩扑克牌比大小的游戏,每人每次出一张牌,各出三次赢两次者胜小红的牌 是“9”、“7”、“5”;小芳的牌是“8”、“6”、“3”当小红出“9”时,小 芳出( )才可能赢 A8 B6 C3 D任意一张都行 10小明和小亮玩数字卡片比大小的游戏,每人每次出一张卡片,各出 3 次,赢两次者 胜第一回合,小明出了 9,小亮要想赢得整个比赛,必须出( ) A8 B5 C2
14、二填空题(共二填空题(共 8 小题)小题) 11初一(1)班有 45 名同学上体育课,他们在操场上排成一排面向教师,并从 1 到 45 报完数后,教师叫报偶数的人向后转,接着叫报 3 的倍数的人向后转,则这时面向教 师的学生有 名 12各数位上数字之和是 15 的三位数共有 个 13六(3)班全体同学参加植树活动,集合时一共站了 3 排,每排人数正好相等,小 军站在第一排,他左边有 7 人,右边也有 7 人,六(3)班一共有 名学生 14河堤上有一排树共 100 棵,从左往右数,第 78 棵起往右都是一班种的;从右往左 数,第 67 棵起往左都是三班种的;其余都是二班种的二班种了 棵 15用平
15、底锅烙饼,每次最多可以烙 2 张饼,两面都要烙,每面 2 分钟如果要烙 9 张 饼,最少需要 分钟 16 一次最多能煎 3 条鱼, 鱼的两面都要煎, 煎一面要 2 分钟, 煎 6 条鱼最少要 分 钟 17沏茶一共要做 6 项工作,烧水:5 分,洗水壶:1 分,洗茶杯:2 分,接水:1 分, 找茶叶:1 分,沏茶:1 分沏茶的整个过程至少要用 分钟 18可以将齐王的三种马的能力值设定为 9、7、5,而田忌的三种马的能力值都分别少 一些,为 8、6、4怎样才能使田忌赢呢?请填表 第一次 第二次 第三次 齐王 9 来源:学科网 ZXXK 7 5 田忌 第一次 第二次 第三次 齐王 5 7 9 田忌
16、三判断题(共三判断题(共 4 小题)小题) 19小朋友排队做操,小红在第一组,她在这一组的中间,无论从前数还是从后数,她 都在第 5 个位置,第一组有 10 人 (判断对错) 20复印机同时可以复印 2 张稿件,复印一面要 30 秒,有 5 张稿件两面都要复印,最 少需要 150 秒复印完 (判断对错) 21小红给客人泡茶,接水 1 分钟,烧水 5 分钟,洗茶杯 3 分钟,拿茶叶 1 分钟,小红 合理安排以上事情,最少需要 8 分钟 (判断对错) 22“田忌赛马”故事中,田忌应对齐王的策略一共有 6 种,但田忌获胜的策略只有 1 种 (判断对错) 四应用题(共四应用题(共 4 小题)小题) 2
17、3有一个五位数是整万数,如果在它的首位前面加上 1,它就成了一个六位数;如果 在它的末位后面加上 0,它就变成另一个六位数,已知后一个六位数比前一个六位数 大 260000,原来这个五位数是多少? 24大家排队去看电影,从队头数,宋月是第 22 个,从队尾数,安宁市第 24 个,如果 宋月的前一个是安宁,这队共有多少人? 25用一只平底锅煎饼,每次只能放两只,煎一只需要 4 分钟(规定正反两面各需要 2 分钟),问煎 3 只至少需要多少分钟?煎 2016 只至少需要多少分钟? 26考试结束后,亮亮想放松一下,他准备做以下五件事情:玩电脑 30 分钟,听音乐 20 分钟, 煮稀饭 35 分钟 (
18、包括淘米 3 分钟) , 整理房间 15 分钟, 打篮球 25 分钟 如 果你是亮亮,这么多事情,你认为最合理的安排需要多少分钟? 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一选择题(共一选择题(共 10 小题)小题) 1【分析】要想所得结果最大,除数应该尽可能小,0 最小,但十位不能为 0,所以个 位是 0,如 90(9+0)10 【解答】解:一个两位数除以它自身的各位数字之和,所得结果最大的是 10 故选:A 【点评】本题主要考查数字和问题,解题关键是要想商最大,除数应该尽可能小 2【分析】根据等差数列的求和公式可知,1、2、3、4、5、n 的和为,然 后通过试探,确定 n 的取值,进而解决问
19、题 【解答】解:1、2、3、4、5、n 的和为, 当 n16 时,136149 当 n17 时,153149, 因为多加了一个数,所以 n16, 多加的数就是:14913613 故选:A 【点评】本题的关键在于讨论自然数的个数 n 所处的范围,从而求解 3【分析】由题意,小明站在第三排,他的后面有 26 名同学,所以这一列有 3+26 29(人),又他的左面有 15 名同学,右面有 17 名同学,所以这一排有 15+17+133 (3 人),所以一共有 3329957(人) 【解答】解:小明所在的一列有:3+2629(人), 小明所在的一排有:15+17+133(3 人), 一共有:33299
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