21、数字和与最大最小问题
【数字求和】
例 1 100 个连续自然数的和是 8450,取其中第 1 个,第 3 个,第 5 个,………,
第 99 个(所有第奇数个),再把这 50 个数相加,和是______。
(上海市第五届小学数学竞赛试题)
讲析:第 50、51 两个数的平均数是 8450÷ 100= 84. 5,所以,第 50 个数
是 84。则 100 个连续自然数是:
35,36,37,………,133,134。
上面的一列数分别取第 1、3、5、……、99 个数得:
35,37,39,……131,133。
则这 50 个数的和是:
例 2 把 1 至 100 的一百个自然数全部写出来,所用到的所有数码的和是
_____。
(上海市第五届小学数学竞赛试题)
讲析;可把 1 至 100 这一百个自然数分组,得
(1、2、3、……、9),(10、11、12、……、19),(20、21、22、……
29),……,(90、91、92、……99),(100)。
容易发现前面 10 组中,每组的个位数字之和为 45。而第一组十位上是 0,
第二组十位上是 1,第三组十位上是 2,……第十组十位上是 9,所以全体十位
上的数字和是(l+2+3+……+9)×10=450。故所有数码的和是 45×10+450+l=901。
续若干个数字之和是 1992,那么 a=____。
(北京市第八届“迎春杯”小学数学竞赛试题)
又,1992÷27=73 余 21,而 21=8+5+7+1,所以 a=6。
例 4 有四个数,每次选取其中三个数,算出它们的平均数,再加上另外一
个数,用这种方法计算了四次,分别得到四个数:86,92,100,106。那么,原
来四个数的平均数是
(1993 年全国小学数学奥林匹克决赛试题)
讲析:每次所选的三个数,计算其平均数,实际上就是计算这三个数中
原来四个数的平均数为(86+92+100+106)÷2=192。
【最大数与最小数】
例 1 三个不同的最简真分数的分子都是质数,分母都是小于 20 的合数,要
使这三个分数的和尽可能大,这三个分数是
(全国第四届《从小爱数学》邀请赛试题)。
讲析: 20 以内的质数有: 2、 3、 5、 7、 11、 13、 17、 19
要使三个分数尽量大,必须使每个分子尽量大而分母尽量小。且三个真
例 2 将 1、2、3、4、5、6、7、8 这八个数分成三组,分别计算各组数的和。
已知这三个和互不相等,且最大的和是最小和的 2 倍。问:最小的和是多少?
(全国第三届“华杯赛”决赛口试试题)
讲析;因为 1+2+3+……+8=36,又知三组数的和各不相同,而且最大的
例 3 把 20 以内的质数分别填入□中(每个质数只用一次):
使 A 是整数。A 最大是多少?
(第五届《从小爱数学》邀请赛试题)
讲析:要使 A 最大,必须使分母尽量小,而分子尽量大。
分母分别取 2、3、5 时,A 都不能为整数。当分母取 7 时,
例 4 一组互不相同的自然数,其中最小的数是 1,最大的数是 25。除 1 之
外、这组数中的任一个数或者等于这组数中某一个数的 2 倍,或者等于这组数中
某两个数之和。问:这组数之和的最大值是多少?当这组数之和有最小值时,这
组数都有哪些数?并说明和是最小值的理由。
(全国第四届“华杯赛”决赛第一试试题)
析:观察自然数 1、2、3、4、5、……、25 这 25 个数,发现它们除 1 之外,
每个数都能用其中某一个数的 2 倍,或者某两个数之和表示。因此,这组数之和
的最大值是 1+2+3+……+25=325。
下面考虑数组中各数之和的最小值。
1 和 25 是必取的,25 不能表示成一个数的 2 倍,而表示成两个数之和的形
式,共有 12 种。我们取两个加数中含有尽可能大的公约数的一组数(20+5)或
者(10+15)。当取 1、5、20、25 时,还需取 2、3、10 三个;当取 1、10、15、
25 时,还需取 2、3、5。经比较这两组数,可知当取 1、2、3、4、5、10、15、
25 时,和最小是 61。
22、数字串问题
【找规律填数】
例 1 找规律填数
(杭州市上城区小学数学竞赛试题)
(1992 年武汉市小学数学竞赛试题)
讲析:数列填数问题,关键是要找出规律;即找出数与数之间有什么联系。
第(1)小题各数的排列规律是:第 1、3、5、……(奇数)个数分别
别是 4 和 2。
第(2)小题粗看起来,各数之间好像没有什么联系。于是,运用分数
得到了
例 2 右表中每竖行的三个数都是按照一定的规律排列的。按照这个规律在
空格中填上合适的数。
(1994 年天津市小学数学竞赛试题)
讲析:根据题意,可找出每竖行的三个数之间的关系。不难发现每竖行中的
第三个数,是由前两数相乘再加上 1 得来的。所以空格中应填 33。
【数列的有关问题】
数是几分之几?
(第一届《从小爱数学》邀请赛试题)
讲析:经观察发现,分母是 1、2、3、4、5……的分数个数,分别是 1、3、
5、7、9……。所以,分母分别为 1、2、3……9 的分数共
例 2 有一串数:1,1993,1992,1,1991,1990,1,1989,1988,…这个
数列的第 1993 个数是______
(首届《现代小学数学》邀请赛试题)
讲析:把这串数按每三个数分为一组,则每组第一个数都是 1,第二、三个
数是从 1993 开始,依次减 1 排列。
而 1993÷3=664 余 1,可知第 1993 个数是 1。
例 3 已知小数 0.12345678910111213……9899 的小数点后面的数字,是由
自然数 1—99 依次排列而成的。则小数点后面第 88 位上的数字是______。
(1988 年上海市小学数学竞赛试题)
讲析:将原小数的小数部分分成 A、B 两组:
A 中有 9 个数字,B 中有 180 个数字,从 10 到 49 共有 80 个数字。所以,第
88 位上是 4。
例 4 观察右面的数表(横排为行,竖排为列);
几行,自左向右的第几列。(全国第三届“华杯赛”决赛试题)
讲析:第一行每个分数的分子与分母之和为 2,第二行每个分数的分子与分
母之和为 3,第三行每个分数的分子与分母之和为 4,……即每行各数的分子与
分母之和等于行数加 1。
例 5 如图 5.4,除了每行两端的数之外,其余每个数都是与它相连的上一行
的两个数的平均数,那么第 100 行各数之和是_______。
(广州市小学数学竞赛试题)
讲析:可试探着计算每行中各数之和。第一、二、三、四行每行的各数之和
分别是 6、8、10、12,从而得出,每行的数字之和,是行数的 2 倍加 4。故第
100 行各数之和为 100×2+4=204.
例 6 伸出你的左手,从大拇指开始,如图 5.5 所示的那样数数:l、2、3……。
问:数到 1991 时,会落在哪个手指上?
(全国第三届“华杯赛”决赛口试试题)
讲析:除 1 之外,从 2 开始每 8 个数为一组,每组第一个数都是从食指开始
到拇指结束。∵(1991—1)÷8=248 余 6,∴剩下最后 6 个数又从食指开始数,
会到中指结束。
例 7 如图 5.6,自然数按从小到大的顺序排成螺旋形。在“2”处拐第一个
弯,在“3”处拐第二个弯……问拐第二十个弯处是哪个数?
(全国第一届“华杯赛”决赛口试试题)
讲析:写出拐弯处的数,然后按每两个数分为一组:(2,3),(5,7),
(10,13),(17,21),(26,31),……。将会发现,每组数中依次相差 1、
2、3、4、5、……。每组的第二个数与后一组的第二个数依次相差 2、3、4、5、……。
从而可推出,拐第二十个弯处的数是 111。
例 8 自然数按图 5.7 顺次 排列。数字 3 排在第二行第一列。问:1993 排在
第几行第几列?