1、初中数学竞赛估计与估算含答案估计与估算1992年小学数学奥林匹克初赛(B)卷第3题是:的结果是x。那么,与x最接近的整数是_。这道题并不要求求x,而求“与x最接近的整数”,这就是估计或估算。估计与估算是一种十分重要的算法,在生活实践和数学解题中有广泛的应用,其表现形式通常有以下两种:(1)省略尾数取近似值,即观其“大概”;(2)用放大或缩小的方法来确定某个数或整个算式的取值范围,即估计范围。例1 A=1234567891011121331211101987654321,求 A的小数点后前3位数字。解:A12343122=0.3952A123531210.3957所以0.3952A0.3957,
2、A的小数点后前3位数是395。说明:上述解法是采用放缩法估计范围解答的,本题还可采用取近似值的办法求解。解法如下:将被除数、除数同时舍去13位,各保留4位,则有123431210.39530.395。得它们的和大于3,至少要选多少个数?解:要使所选的数尽量少,所选用的数就应尽量大,所以应从开头依次选。首先注意到:从而所以,至少应选11个数。说明:(1)上述解答是采用取近似值的办法估值的,也可以利用放缩法估值解答。解法如下:所以,至少应选11个数。(2)以上解答过程中包括两个方面,其一是确定选数的原则;其二是验算找到“分界声、”,而这里的验算只是一种估计或估算,并不要求精确。(3)类似的问题是至
3、少取出多少个数,才能使取出的数的和大于2?答案是7,请读者自己练习。例3 右面的算式里,每个方框代表一个数字。问:这6个方框中的数字的总和是多少?解:每个方框中的数字只能是09,因此任两个方框中的数字之和最多是18。现在先看看被加数与加数中处于百位的两个数字之和,这个和不可能小于18,因为不管它们后面的两个二位数是什么,相加后必小于200,也就是说最多只能进1。这样便可断定,处于百位的两个数字之和是18,而且后面两位数相加进1。同样理由,处于十位的两个数字之和也是18,而且两个个位数字相加后进1。因此,处于个位的两个数字之和必是17。所以,6个方框中数字之和为181817=53。例4 如果两个
4、四位数的差等于8921,就说这两个四位数组成一个数对,那么这样的数对共有多少个,解:最小的四位数是1000,与1000组成一个数对的另一个四位数是 89211000=9921,也就是最小一个数对是 9921与1000。同时由最大的四位数是9999,可知共有9999-(99211)=79(个)不同的被减数。所以,这样的数对共有79个。说明:解答的关键在于确定符合条件的的最小数对(9921,1000),同时因为有几个不同的被减数,就有几个不同的减数相对应地存在,所以我们只要考虑有几个不同的被减数即可。例5 七位数17562的未位数字是几时,不管千位上是09中的哪一个数字,这个七位数都不是11的倍数
5、?解:因为1750620111591473,1759629111599663,所以这个七位数是11的倍数的最小值是1750628,最大值是1759626。又因为1001=71113,由数的整除性质,可知1750628加上若干个1001,或1759626减去若干个1001后,其值也是11的倍数。这样1750628,1751629,1759626,1758625,1757624,1756623,1755622,1754621,1753620都是11的倍数。由上述讨论可知七位数17562的末位数字是7时,不管其千位上是0到9中的哪一个数字,这个七位数都不是11的倍数。说明:上述解法是利用估算确定出取
6、值范围再进行讨论。此题也可由能被11整除的数的特征入手解决。留给读者思考。例6 小明的两个衣服口袋中各有13张卡片,每张卡片上分别写着1,2,3,13。从这两个口袋中各拿出1张卡片并计算2张卡片上的数的乘积,可以得到许多不相等的乘积。那么,其中能被6整除的乘积共有多少个?解:根据题意可知,在所得到的许多不相等的乘积中,最小值是 11=1,最大值是1313=169,并且1与169都不能被 6整除,这样,在得到的许多不相等的积中,能被6整除的最小值是16=6,最大值是1312=266,而介于16与266之间的能被6整除的数并非每个都是2张卡片上的数的积,如256,236, 216,196,176这
7、五个就不是。所以,这些积中能被6整除的数共有26-5=21(个)。说明:解答这类问题要特别注意:不能简单地根据最小值是6的1倍,最大值是6的26倍,就错误地下结论是26个。如果取每个数的整数部分(例如1.64的整数部分是1, 解:关键是判断从哪个数开始整数部分是2。因为2-1.64=0.36,我们11192=49。例8 有一列数,第一个数是105,第二个数是85,从第三个数开始,每个数都是它前面两个数的平均数,那么第19个数的整数部分是几?总介于这两个数之间,所以后面各数的整数部分均为91,当然第19个数的整数部分也为91。说明:注意到每个正数都介于两个相邻整数n和n1之间,或者写成nan1,
8、此时n就是a的整数部分。因此确定某个正数的整数部分,实际上就是去估计它介于哪两个相邻自然数之间。例9 求下式中S的整数部分:解:根据“一个分数,当分子不变而分母变大时,分数值变小;当分子不变,分母变小时,分数值变大”对S的分母进行放缩。不但非常麻烦,而且容易出错。为了求得一个数大概是多少,我们采用放缩法,以确定它的范围,也就是估值。放缩是解答估值问题的一种常用方法。在用这种方法时,一定要注意放缩要适当,要合情合理。一个类似的问题是答案是19。例10 学校组织若干人参加夏令营。先乘车,每个人都要有座位,这样需要每辆有60个座位的汽车至少4辆。而后乘船,需要定员为70人的船至少3条。到达营地后分组
9、活动,分的组数跟每组的人数恰好相等。这个学校参加夏令营的人有多少?解:由“每辆有60个座位的汽车至少4辆”可知,参加夏令营的人数在(6031=)181(604=) 240人之间。由“需要定员为70人的船至少3条”可知,参加夏令营人数在(7021=)141(703=)210人之间。这样,参加夏令营的人数在181210人之间。又由“分的组数和每组人数恰好相等”可知,参加夏令营的人数一定是一个平方数。而181210之间只有196是平方数,所以参加夏令营的人数是196。说明:解答此题的关键是估计人数的范围:从乘车来看,1第四辆车人数60,从乘船来看,1第三条船人数70,所以,181夏令营的人数210。
10、例11 将自然数按如下顺序排列:1 2 6 7 15 16 3 5 8 14 17 4 9 13 10 12 11 在这样的排列下,数字3排在第2行第1列,数字13排在第3行第3列。问:数字168排在第几行第几列?分析:我们来分析一下给出数阵中每一斜行的规律。这里第2斜行的数字是3,2;第3斜行的数字是4,5,6;余此类推。仔细观察后我们发现:奇数斜行中的数字由下向上递增,偶数斜行中的数字由上向下递增,我们只要找出168位于第几斜行,再换算成原数阵中的第几行第几列,问题便解决了。18斜行最大的数字是171,所以168位于第18斜行。第18斜行中的数字是由上向下递增,因此,168位于第18斜行由
11、上向下数第(168-153=)15位,换算成原数阵的行和列,便是第15行,第(18-151=)4列。解法2:为方便起见,可将数阵按顺时针方向旋转45,则原数阵变为13 24 5 610 9 8 711 12 13 14 15 设168位于上述数阵的第n行,则12(n1)16812n,可见,n应为18,即168位于上述数阵中的第18行。又 168-153=15,18-151=4,由数阵排列次序可知168位于上述数阵的第18行从左数第4个数,从右数第15个数。将上述数阵还原为题中数阵,168在第15行第4列的位置上。例12 唐老鸭与米老鼠进行万米赛跑,米老鼠每分钟跑125米,唐老鸭每分钟跑100米
12、。唐老鸭手中掌握着一种迫使米老鼠倒退的电子遥控器,通过这种遥控器发出第n次指令,米老鼠就以原来速度的n10倒退一分钟,然后再按原来的速度继续前进。如果唐老鸭想在比赛中获胜,那么它通过遥控器发出指令的次数至少是多少次?解:唐老鸭跑完1万米需要100分钟。设唐老鸭在100分钟内共发出n次迫使米老鼠倒退的指令,则在100分钟内米老鼠有n分钟的时间在倒退,有(100-n)分钟的时间在前进,依题意有125(100-n)-125(0.10.120.130.1n)10000,整理得 n(n21)400。当n=12时, n21=33,1233=396400。当n=13时,n21=34,1234=442400。
13、所以n至少等于13,即遥控器发出指令的次数至少是13次。练习14的结果是x,求与x最接近的整数。2. 五名选手在一次数学竞赛中共得404分,每人得分互不相等,并且其中得分最高的选手是90分。问:得分最低的选手至少得多少分?3.有15个自然数,去掉最大的数后,平均数约等于2.5;去掉最小的数后,平均数约等于2.8。求最大数与最小数之差。4.小华计算七个自然数的平均数(得数保留两位小数)时,将得数最后一位算错了。他的错误答案是21.83,正确答案应是多少?5.有一算式,左边方框里都是整数,右边答案写出了四舍五入后的近似值:问:算式左边三个方框里的整数从左至右依次是多少?6,一本书的中间被撕掉了一张
14、,余下各页码数的和正好是1000。问:(1)这本书有多少页?(2)撕掉的是哪一张?7. 8.011.248.021.238.031.22的整数部分是多少?练习14 答案1.24。所以与x最接近的整数是24。2.50分。解:在五名选手总分一定的条件下,根据最高得分为90分,且为互不相等的整数,当除得分最高和最低的两名选手外的另外三名得分为89,88,87分时,得分最低的选手分数最少,最少是404-(90+89+88+87)=50(分)。3.4。解:142.45=34.3,142.55=35.7,因为去掉最大数后14个数的和是自然数,所以去掉最大数后的14个数的和是35。同理可求出,去掉最小数后的
15、14个数之和是39。所以最大数与最小数相差39-35=4。4.21.86。解:设平均数的正确答案是x。根据小华错误答案的最后一位算错的条件,可知21.795x21.895,152.5657x153.265。因为7x是自然数,所以它只能是153。这样,平均数的正确答案是 153721.86。5.1,2,3。解:采用估值的办法先确定算式的精确值所在范围。因为1.16是这个精确值四舍五入后得到的,所以它一定介于1.155与1.164之间。即通分后得到将上式扩大105倍得121.27535+21+15122.325。因为每个方格中是一个整数,所以35+21+15=122。由奇偶性可以看出三个方格中的数
16、一定是两奇一偶。经试验不难发现351+212+153=122。所以,这三个数依次是1,2,3。6.(1)45页;(2)17,18页。解:撕掉一张实际上是有两个页数,并且前一个页数是奇数,后一个页数是偶数。设这本书的页码是从1到n的自然数,其和为通过估算:n=45时符合题意,所以这本书有 45页,撕掉的是17,18页。7.29。解:当两个数的和不变时,两数越接近(即差越小)它们的积越大。所以 8.031.228.021.238.011.24。从而原式8.011.24381.253=30。原式8(1.24+1.23+1.22)=83.69=29.52。原式的整数部分是29。注:设a+b=k,则b=k-a,从而近。由题目要求,应使上式大于0且尽量小。若要分子最小,则有5m-2n=1,即当n15时,使m为整数的最大整数n是12,所以n=12,m=5。所求
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