一、递推的方法
防身术视频-
一、递推的方法
在不少计数问题中,
要很快求出结果是比较困难的,
有时可先从简单情况入手,
然后从某一种特
殊情况逐渐推出与以后比较复杂情况之间的关系,
找出规律逐步解决问题,
这样的方法叫递推方
法。
例
2
计算
1
+
2
+
3
p>
+
4
+
5
+
6
+
7
+
8
+
9
< br>+
10
的值。
这道题我们可以采用分别求出每个数的立方是多少,再
求和的方法来解答。但是,这样计算的工作量比
较大,我们可以从简单的情况开始研究。
1
+
2
=
9
=
3
=
(1
+
2
)
1
+
< br>2
+
3
=
3
=
6
=
(
1
+
2
+
3)
1
+
2
+
3
+
4
=
100
=
10
=
(1
+
2
+
3
+
4)
„„
这样我们可以得到:
1
+
2
+
3
+
4
+
5
+
6
+
7
+
8
+
9
+
10
=
(1
+
2
+
3
+
4
+
5
+
6
+
7
+
8
+
9
+
10)
2
3
3
3
3<
/p>
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
3
3
3
6
2
2
3
3
2
2
3
3
3<
/p>
3
3
3
3
3
3
3
=
55
=
30
25
所以
1
+
2
+
3
+„„+n
=
(1
+
2
+
3
+„„+n
)
3
3
3
3
2
2
例
3 2000
个学生排成一行,依次
从左到右编上
1
~
2000
号,然后从左到右按一、二报数,报一的离开队伍,剩下的人
继续按一、二
报数,报一的离开队伍,„„按这个规律如此下去,直至当队伍只剩下一人为止。问:这时一共报了多少次?
p>
最后留下的这个人原来的号码是多少?
难的不会想简单的,数大的不会想数小的。我们先从这
2000
名同学中选出
20
人代替
2000
人进行分析,
试着找出规律,然后再用这个
规律来解题。
这
20
人第一次报数后共留下
10
< br>人,因为
20÷2=
10
,这
10
人开始时的编号依次是:
2
、
4
、
6
、
8
、
10
、
12
、
14
、
16
、
18
、
20
,都是
2
的倍数。
第二
次报数后共留下
5
人,因为
10÷2=
5
,这
5
人
开始时的编号依次是:
4
、
8
、
12
、
16
、
20
,都是
4
p>
的倍数,也就是
2×2
的倍数。
第三次报数后共留下
< br>2
人,因为
5÷2=2
„„1
,这
2
人开始时的编号依次是:
8<
/p>
、
16
,都是
8
的倍数,
也就是
2×2×2
的倍数。
第四
次报数后共留下
1
人,
因为
2÷2=
1
,
这
1
人开始时的编号是:
16
< br>,
都是
8
的倍数,
也就是
2×2×2×2
的倍数。
由此可以发现,第
n<
/p>
次报数后,留下的人的编号就是
n
个
p>
2
的连乘积,这是一个规律。
2000
名同学,报几次数后才能只留下一个同学呢
?
第一次:2000÷2=
1000
第二次:1000÷2=
500
第三次:500÷2=
250
第四次:250÷2=
125
第五次:125÷2=62 „„1
第六次:62÷2=
31
第七次:31÷2=15 „„1
第八次:15÷2=7 „„1
第九次:7÷2=3 „„1
第十次:3÷2=1 „„1
所以共需报
10
次数。
那么,最后留下的同学在一开始时的编号应是:
2×2×2ׄ×
2
=
1024
(号)
例
4
平面上有
10
个圆,最多能把平面分成几部分?
直接画出
10
个圆不是好办法,先考虑一些简单情况。
一个圆最多将平面分为
2
部分;
二个圆最多将平面分为
4
部分;
p>
三个圆最多将平面分为
8
部分;(如右图)
当第二个圆在第一个圆的基
础上加上去时,第二个圆与第一个圆有
2
个交点,这两个交点<
/p>
将新加的圆弧分为
2
段,其中每一段圆弧
都将所在平面的一分为二,所以所分平面部分的数在原有的
2
部
分
的基础上增添了
2
部分。因此,二个
圆最多将平面分为
2
+
2
=
4
部分。
同样道理,三个圆最多分平面的部分数是二个圆分平面
为
4
部分的基础上增加
4
部分。因此,三个圆最
多将平面分为
2
+
2
+
4
< br>=
8
部分。
由此不难推出:画第
10
p>
个圆时,与前
9
个圆最多有
9×2=
18
个交点,第
10
个圆的圆弧被分成
18
段,
也就是增加了
18
个部分。因此,
10
个圆最多将平面分成的部分数为:
2
+
2
+
4
+
6
+
„+
18
=
2
+2×(
1
+
< br>2
+
3
+„+
< br>9
)
=
2
+2×9×(
9
+
1
)÷2
=
92
类似的分析,我们可以得到,
n
个圆最
多将平面分成的部分数为:
2
+
2
+
4
+
6
+„+
2
(
n
-
1
)
p>
=
2
+2×[1+
2
+
3
+„+(
n
-
1
)
]
=
2
+
n
(<
/p>
n
-
1
)
=
n
-
n
+
2
2
例
5
有
8<
/p>
块相同的巧克力糖,从今天开始每天至少吃一块,最多吃两块,吃完为止,共有多少种不同
的吃法?
为叙述方便起见,设
n
块糖有
a
p>
n
种不同的吃法。
如果
n
=
1
,那么只有
1
种吃法,所以
a
1
=
1
;<
/p>
如果
n
=
2
,那么有
2
种吃法,每天吃
1
块和每天吃
p>
2
块,所以
a
2
=
2
;
下面研究
n≥3
的情况,我们把吃糖的情况分为两种情况讨论:
如果第一天吃
1
块,那么还有
n
-
1
块,有
a
n
-
1
种不同吃法。
如
果第一天吃
2
块,那么还有
n
-
2
块,有
a
n
-
2
种不同吃法。<
/p>
根据加法原理得:
a
n
=
a
n
-
1
+
a
n
-
2
(n≥3),这样我们可以这个算出
a
3
、
a
4
、<
/p>
a
5
、„a
8<
/p>
现列表如下:
n
a
n
1
1
2
2
3
3
4
5
5
8
6
13
7
21
8
34
所以,
8
块相同的巧克力糖有
34
种
不同的吃法。
例
6
4
个人
进行篮球训练,互相传球接球,要求每个人接球后马上传给别人,开始由甲发球,并作为第一次传球,第五
次传球后,球又回到甲手中,问有多少种传球方法?
设第
n
次传球后,球又回到甲手中的传球方法有
a
n
种。可以想象前
n-1
次传球,如果每一次传球都任选
其它三人中的一人进行传球,
也就是每次传球都有
3
种可能,
由乘法原理,
共
有
传球方法。这些传球方式并不是都符合要求的,它们可以分为两类,一类是第
n
-
1
次恰好传到甲手
中,这有
a
n
-
1
种传球方法,它们不符合要求,因为这样第
n
次无法再把球传给甲;另一类是第
n
-
1
次传球,球不在甲
手中,第
n
次持球人再将球传给甲,有
a
n<
/p>
种传球方法。根据加法原理,
有
a
n
-
1
+
a
n
=3×3×3ׄ×3=
3
因此有
a
n
=
3
n
-
1
n
-
1
p>
-
a
n
-
1
p>
由于甲是发球者,一次传球后球又回到甲手中的传球方法是不存在的,所以
< br>a
1
=
0
。
利用递推关系可以得到:
a
2
=
3
-<
/p>
0
=
3 a
3
=3×3-
3
=
p>
6
a
4
=3×3×3-
6
=
21 a<
/p>
5
=3×3×3×3-
21
=
60
所以经
过
5
次传球后,球仍回到甲手中的传球方法有
< br>60
种。
练
习
⒈ 有
500
位学生编成一排,从左到右
1
、
2
、
3
报数,凡报到
1
和
2
的离队,报
3
的留下,象左看齐再重复同样的报数
过程,如此
进行若干此后,只剩下两位同学。问这两位同学在开始的队列中,从左到右数,分别在第几个?
< br>
⒉
平面上有一条直线,把平面分成两部分,十条直线最多可把平面分成几部分?
⒈ 最后两人在最开始分别排在第
243
个和第
486
个。
⒉
十条直线最多可把平面分成
56
部分。
一、准备题
线段
AB
上共有
10
个点(包括两个端点),那么这条线段上一共有
多少条不同的线段?
分析与解答:从简单情况研究起:
AB
上共有
2
个点,有线段:
1
条
AB
上共有
3
个点,有线段:
1
+
2
=
3
(条)
AB
上共有
4
个点,有线段:
1
+
2
+
3
=
6
(条)
AB
上共有<
/p>
5
个点,有线段:
1
+
2
+
3
+
4
=
10
(
条)
„„
AB
上共有
10
个点,有线段:
1
+
2
+
3
+
4
+„+
9
=
45
(条)
一般地,
AB
上共有
n
个点,有线段:
1
+
2<
/p>
+
3
+
4
+„+(
n
-
1
p>
)=n×(
n
-
1
)÷2
< br>即:线段数=点数×(点数-
1
)÷2
< br>
二、例题讲解:
例
1
的乘积中有多少个数字是奇数?
如果我们通过计算找到答案比较麻烦,因此我们先从最简单的情况入手。
9×9=
81<
/p>
,有
1
个奇数;
99×99=99×(100-
1)
=
9900
-
99
=
9801
,有
2
个奇数;
999×999=999×(1000-
1)
< br>=
99900
-
999
=
998001
,有
3
个奇数;
„„
从而可知,999„999×999„999
的乘积中共有
10
个奇数。
例
2
在
7
点到
8
点之间,时针与分针在什么时候
互相垂直?
在
7
点的时候,两针相距
5×7=
35(格)。分针在时针前面
15
格,或者在时针后面
15
格,两针都互相垂直。因
此,本题有两个答
案。
钟面上的分针每小时走
60
小格(后面简称“格”),而时针每小时走
5
小格;分针每分钟走
1
小格
,而时针每
分钟走
小格,
即
小格。
在
4
点的时候,<
/p>
分针在时针后面
5×4=20
(格)
p>
,
而每分钟分针比时针多走
1-
)分钟。
=
(格)
p>
。
因此,时针与分针重合所需的时间是(
2
0
÷
综合列式是
(5×4)÷(
p>
1-
)
=21
(分
)
答:经过
21
分钟,时针正好与分针重合。
一、
时钟问题
大家已经认识了钟表。钟表
上的分针、
时针在不停息地转动着,
两针有时相互重合,
有时相互垂
直,有时又成一条直线,而求时针、分针形成的各种不同位
置所需的时间,就构成了饶有兴趣的
时钟问题。这一讲让我们一起来研究钟面上的数学问
题。
例
1
现在
是
4
点整,经过多少分钟,时针正好与分针重合?
(
1
)
p>
当分针走到时针前面
15
格时,两针互相垂
直。所需的时间是
< br>(5×7+15)÷(
1-
)
=
54
(分)
(
2
)
p>
当分针走到时针后面
15
格时,两针互相垂
直。所需的时间是
< br>(5×7
-15
)÷(
1-
)
=21
(分)
答:在
7
点
54
分和
7
点
21
分时,两针互相垂
直。
求时针、分针形成的各种不同位置(重合、成直线、成直角等)所需的时间,主要依据行程问题中的“追及问 题”的计
算原理。因此,时钟问题又称钟面上的行程问题。
例
3
三点与四点之间的什么时刻,
钟面上时针和分针在“3”的两旁并且与“3”的距离相等?
三点钟时,两针相距
5×3=15(格)。设符合题目要求时,
分针走了
Х
格,依题意可得方程:
15-
Х
=
15=
+
Х
15=
Х
=
答:两针距“
3
”等距的时刻为
3
点
分。
还可以这样想:假设从
p>
3
点整起时针逆向转动,将求两针与“3”字等距的时间,转化为求
两针相遇的时间。
15÷(
1+
)
=
(分)
例
4
某科学家设计了一只怪钟,这只
钟每昼夜是
10
小时,每小时是
100
分钟。当这只怪钟显示
5
点整时,实际
是中午
12
点。那么实际下午
4
点
48
分时,这只怪钟显示的是什么时间?<
/p>
怪钟每天是
100×10=1000(分),实际每天是
60×24=1440(分),<
/p>
每天实际的时间是怪钟时间
的
1440÷1000=1.44
倍。
实际
12
点至下午
4
点
48
分,间隔的时间是
60×4+48=288
(分),相当于怪钟的
288÷1.44=200(分),即
200÷100=2(时)。因此,这只怪钟显
示的时间是
5+2=7
(时)。
例
5
一只奇妙的钟,一圈共有<
/p>
20
个格,每过
7
分钟,指针跳动一次,而每跳动一次就要跳过
9
个格,今晨<
/p>
8
点整时,
指针恰好从
< br>0
跳到
9
,问昨天晚上
8
点整时,指针指着几?
从昨天晚上
8
点到今天早晨
8
点,共经过
6
0×
12=720
(分),
这只钟共跳过
720÷
7=102
(次)„
6
(分),
共跳过
9×
102=918
(格),即
918÷
20=45
(周)„
18
(格),
20-18=2
(格),即指针指着
2
。
例
6 7
点几分时,分针落后时针
p>
100
度角?
在钟面上分针旋转一周是
360
度。因
此,分针每分钟旋转的角度是
360÷60=6(度),时针每分钟旋转的角度是
360÷(60×12)
=0.5
(度)。
7
点整时,时针与分针的形成的角度是
360×
度,还需要追上
210-10
0=110
(度)。所需要的时间是
110÷(
6-0.5
)
=20
< br>(分)
答:
7
点
20
分时,分针落
后时针
100
度角。
=210
(度),要想让分针落后时针
100
例
7
8
点
28
分,时针与分针所夹的锐角是多少度?
分针走
28
< br>分旋转的角度是
6×28 =168(度),时针走
28
分旋转的角度是
0.5×28 =14(度)
< br>,8
点整分针与时
针夹角是
36
0×
=240
(度)
,
所以
,8
点
28
分,时针与分针所夹的锐角是
240-168+14=86
(度)。
答:时针与分针所夹的锐角
8
6
度。