【课后延时】小学数学专项《应用题》经典方阵问题基本知识-2星题(含解析)全国通用版

应用题-经典应用题-方阵问题基本知识-2星题课程目标知识提要方阵问题基本知识•概述在日常生活中，我们常把人或物排成正方形的形状，在数学上我们把研究这样的问题称为方阵问题。

在摆放的方阵中如果是实心的，我们叫它实心方阵，也叫中实方阵；如果这个方阵是空心的，我们叫它空心方阵，也叫中空方阵。

•实心方阵的特点总人（或物）数=每边人（或物）数×每边人（或物）数•空心方阵的特点总人（或物）数=（最外层每边人（或物）数−层数）×层数×4奇数层：总人数=中间层总数×层数偶数层：总人数=（外层+内层）×层数÷2若最外层每边有a人，内部虚方阵每边有b人，则空心方阵共有(a2−b2)人。

•变化规律相邻两边之间相差2；相邻两层之间相差8；每层人（或物）数=每边人（或物）数×4−4 =[每边人（或物）数−1 ] ×4精选例题方阵问题基本知识1. 一个实心方阵，最外一层每边18人，（1）那么整个方阵一共人；（2）最外面一层有人；（3）从外向内数，第2层每边有人，一共有人；（4）如果考虑最外面三层，那么这三层共有人．【答案】324；68；16，60；180【分析】（1）182=324；（2）17×4=68或18×4−4=68；（3）18−2=16；15×4=60或68−8=60；（4）60×3=180．2. 运动会上，五年级学生排成一个方队（横竖行人数相等），已知最外层为60人，这个方队共有人．【答案】256【分析】最外层每边有60÷4+1=16(人)，共有16×16=256(人)．3. 一个长方形队列，如果增加一横行和一竖行，就要增加13人．这个长方形队列原来最少有人．【答案】11【分析】增加一横行和一竖行，就要增加13人，那么原方阵的长与宽的和为13−1=12，所以人数最少时，12=1+11，有1×11=11(人)．4. 小朋友们排成方阵做广播体操，小明恰好站在方阵的正中心，此时无论是从前往后或者从后往前数他都排在第5个，无论是从左往右或者从右往左数时他都排在第6个，则这个方阵中一共有位小朋友．【答案】99【分析】小明前后各有5−1=4(人)，那么每列就有4+1+4=9(人)；小明左右有6−1=5(人)，那么每行就有5+1+5=11(人)，这个方阵共有9×11=99(位)小朋友．5. 有196枚围棋子，摆成一个14×14的正方形．甲、乙两人依次从最外一层起取走每一层的全部棋子，直到取完为止，甲比乙多取了枚棋子．【答案】28【分析】196枚围棋子围成的方阵，最外层棋子数为14×4−4=52，相邻两层棋子数相差8，从外向内每一层棋子数为：52、44、36、28、20、12、4．所以甲取走了52+36+20+ 4=112(枚)棋子，乙取走了44+28+12=84(枚)棋子，甲比乙多取了112−84=28(枚)棋子．6. 一个正方形方阵，其中的4行5列的人数总和为250人，那么如果将这个方阵去掉一行一列还剩人．【答案】841【分析】4行5列，包括重复计算的：250＋20＝270人，每行：270÷9＝30人，所以还剩：30×30−30−30＋1＝841人7. 有一些人组成2个正方形方阵，2个正方形方阵之间相差97个人，那么这2个正方形方阵一共有人．【答案】4705【分析】假设A方阵有a人，B方阵有b人，那么应该有b2−a2=97，因此(b−a)(b+a)=97，49×49+48×48=4705．8. 小虎在19×19的围棋盘的格点上摆棋子，先摆成了一个长方形的实心点阵．然后再加上45枚棋子，就正好摆成一边不变的较大的长方形的实心点阵．那么小虎最多用了枚棋子．【答案】285【分析】45=3×3×5，它小于19的最大约数为15，所以不变的边长应为15，另一边最长为19，所以小虎最多用了15×19=285（枚）棋子．9. 东风小学仪仗队的同学们排队，若排成正方形，则多余12名同学，如果把这个正方形扩大，纵横每排各增加一人，则缺少9人．【答案】112【分析】增加的一行一列有12+9=21(人)，那么原来排成的正方形的每条边上有(21−1)÷2=10(人)，东风小学仪仗队有学生10×10+12=112(人)．10. 有大小相同的正方形白石和黑石各n个．首先，将黑石不留空隙地摆成一个正方形，然后在其外围摆一圈白石，再用剩下的黑石在白石圈的外围摆一圈，最后再用剩下的白石在黑石的外围再摆一圈，正好将所有石子用完（如下图所示）．那么2n=．【答案】144个【分析】如上图所示，记最外层的一圈白石为a个，它里面的一圈黑石为b个，再里边的一圈白石为c个，最中间的黑石组成的正方形再分成外面一圈(d个)和里面的正方形(e个)两部分．注意到a−b=b−c=c−d=8，所以c=d+8,b=d+16,a=d+24．因为黑石的总数=白石的总数，所以b+d+e=a+c,d+16+d+e=d+8+d+24,e=32−16=4×4．最大的正方形的每一边有4+4×2=12（个）石子，所以石子的总数为12×12=144（个）．11. 一个实心体操方阵，最外层有72人．这个体操方阵有多少人？【答案】361【分析】最外层每边人数：(72＋4)÷4＝76÷4＝19（人）；19×19＝361（人）；答：这个体操方阵有361人．12. 如图所示，小刚在用棋子摆好的实心方阵上又填了17枚棋子，使它的横竖各增加一排，成了大一点的实心方阵，求原来的实心方阵有多少枚棋子？【答案】64【分析】填上17枚棋子，正好可以增加一排一列，此时每条边有(17−1)÷2+1=9(枚)那么原来的方阵每条边有91−1=8(枚)原来实心方阵的总棋子数：8×8=64(枚)13. 某学校三年级同学180人，排成个三层空心方阵，这个方阵最外层每边多少人？【答案】18【分析】中间层总数为180÷3=60(人)则每边有60÷4+1=16(人)所以最外层每边有16+2=18(人)14. 一个实心体操方阵，最外层有32人．这个体操方阵有多少人？【答案】81【分析】最外层每边人数：(32＋4)÷4＝36÷4＝9（人）；9×9＝81（人）；答：这个体操方阵有81人．15. 三年级学生排成一个实心方阵进行体操表演，最外一层的人数为32人，问这个方阵最外层每边有多少人？这个方阵共有三年级学生多少人？【答案】每边9人，共81人．【分析】每边有32÷4+1=9(人)共92=81(人)16. 若干学生排成一个实心方阵，最外一层每边有10人，共有多少层？1∼3层一共有多少人？【答案】5；36【分析】10÷2＝5（层），2×3＝6（人），6×6＝36（人），所以共有5层，1∼3层一共有36人．17. 小明用一些棋子摆成了一个两层的空心方阵，后来他又用28枚棋子摆成了另外一个单层的空心方阵，摆完后他发现两个方阵正好可以拼在一起，组成一个新的三层空心方阵，那么他原来用了多少枚棋子？【答案】32或80【分析】如果单层空心方阵放在双层空心方阵的里面，那么原有棋子(28＋8)＋(28＋8＋8)＝80枚；如果单层空心方阵放在双层空心方阵的外面，那么原有棋子(28−8)＋(28−8−8)＝32枚；所以原来用了80枚棋子或32枚棋子．18. 有一个6层的空心方阵，最外层每边25人，问要多少学生才能排出这个空心方阵？【答案】456人【分析】(25−6)×6×4＝19×24＝456（个），答：要456个学生才能排出这个空心方阵．19. 用红、绿两种颜色的小正方形瓷砖400块铺成一块正方形墙面，这个墙面最外圈铺的是红色瓷砖，由外到内的第二圈是绿色瓷砖，第三圈是红色瓷砖，第四圈又是绿色瓷砖……这样依次铺下去．请问这个墙面上哪种颜色的瓷砖更多？两种瓷砖相差多少块？【答案】红色；40块．【分析】共有400块瓷砖，所以整个方阵是一个20×20的方阵，共有10层，从外向里依次为红、绿两种颜色相间排列，最里一层为绿色；从外向里，每层红色瓷砖都比它里面相邻的那层绿色瓷砖多8块，所以红色比绿色多5×8=40块．20. 用64枚棋子摆成一个两层中空方阵，如果想在外面再增加一层，问需要增加多少枚棋子？【答案】44【分析】方阵相邻两层棋子数差为8，又知两层棋子数和为64，由和差问题，外层有(64+8)÷2=36(枚)如果再增加一层，需要增加36+8=44(枚)21. 在一个实心学生方阵中加入9人，可将原来的方阵变成一个多一行，多一列的大方阵，则原来的方阵有学生多少人？【答案】16【分析】(9－1)÷2＝4（人），所以原来的方阵有4×4＝16（人）．22. 在一个实心学生方阵中加入若干人，原来的方阵变成一个多一行，多一列的方阵；若原来的方阵减少13人，可将原来的方阵变成一个少一行，少一列的方阵，问后来加入的学生有多少人？【答案】15【分析】(13+1)÷2＝7（人），7×2＋1＝15（人），所以后来加入的学生有15人．23. 一批同学站成一个10×10的方阵，请问：最外一层共有多少人？从外向里的第3层有多少人？【答案】36人；20人．【分析】最外层每边10人，共有10×4−4=36人．从外向里的第3层有：36−8×2= 20人．24. 用黑、白两种颜色的正方形瓷砖共256块铺满一面正方形的墙，最外一层是黑色，第二层是白色，第三层是黑色……这样下去，那么整面墙上共有黑色瓷砖多少块？【答案】144．【分析】256=16×16，所以最外层每边16块，从外往里共有8层，所以黑的共有：60+ 44+28+12=144块．25. 同学们参加了广播操比赛，排成每行9人，每列9人的实心方阵，问方阵中共有多少学生？【答案】81【分析】可以根据“实心方阵总人数=每边人数×每边人数”得到9行9列的实心方阵人数为：9×9=81(人)26. 士兵排成一个实心方阵，最外一层一周的人数为80人，问方阵外层每边有多少人？这个方阵共有多少士兵？【答案】21；441人【分析】80÷4＋1＝21（人）；21×21＝441（人）答：方阵外层每边有21人，这个方阵共有441士兵．27. 一个13×13的方阵中，最外一层一共有多少人？从里向外的第3层有多少人？【答案】48人；16人．【分析】最外层共有：13×4−4=48人；最里边一层只有1人，里边第二层有8人．所以从里向外第3层有16人．28. 在一个实心学生方阵中加入13人，可将原来的方阵变成一个多一行，多一列的大方阵，则原来的方阵有学生多少人？【答案】36【分析】(13－1)÷2＝6（人），所以原来的方阵有6×6＝36（人）．29. 在一个实心学生方阵中减少11人，可将原来的方阵变成一个少一行，少一列的方阵，则原来的方阵有学生多少人？【答案】36【分析】(11+1)÷2＝6（人），所以原来的方阵有6×6＝36（人）．30. 若干名同学站成一个15×15的方阵，请问：最外层一共有多少人？这个方阵一共有多少层？从里向外的第七层有多少人？【答案】56；8；48．【分析】最外层每边15人，但角落上的4个人每人都同时位于两条边上，所以最外层共有：15×4−4=56人；每人往里一层，每边人数会减少2个，最里层的每边应该有：15−2×7=1人，共有7+1=8层；从里向外第7层每边有：1+2×(7−1)=13人，所以这一层共有：13×4−4=48人．31. 共有240人排成一个5层空心方阵，这个方阵最里面一层每边多少人？如果要在内部加一层，变成6层空心方阵，还需要增加多少人？【答案】32；24．【分析】5层中间一层共有：240÷5=48人，所以最内一层共有：48−8×2=32人，每边32÷4+1=9人，内部增加一层需要32−8=24人．32. 一个实心方阵，最外面一层共有56人，那么这个方阵一共有多少人？【答案】225．【分析】最外层每边有：56÷4+1=15人，所以共有15×15=225人．33. 共有200人排成一个5层空心方阵，这个方针最外面一层每边多少人？如果要在最外面增加一行一列，那么需要增加多少人？【答案】15；31．【分析】中间层共有：200÷5=40人，所以最外层共有：40+8×2=56人，每边有56÷4+1=15人；增加一行一列需要：16×16−15×15=31人．34. 有一个240人排成的5层空心方阵，再增加多少人在最内层，就可以使该方阵变成一个6层空心方阵？【答案】24【分析】240÷4÷5＋5＝12＋5＝17（人），17−2−2−2−2−2＝7（人），(7−1)×4＝24（人），答：再增加24人在内部，就可以使该方阵变成一个6层空心方阵．35. 一个实心方阵，最外面一层共有36人，如果要让这个方阵增加一行一列，需要增加多少人？【答案】21人．【分析】最外层36人，每边36÷4+1=10人，增加一行一列需要11×11−10×10=21人．36. 某校少先队员可以排成一个四层空心方阵，如果最外层每边有20个学生，问这个空心方阵最内层共有多少个学生？这个四层空心方阵共有多少个学生？【答案】52；256【分析】20−2−2−2＝14（人）；14×4−4＝56−4＝52（人）；14−2=12（人），202−122=400−144=256（人）．所以这个空心方阵最内层共有52个学生，这个四层空心方阵共有256个学生．37. 在学校的运动会上，同学们集体表演一个节目，站成了一个空心的正六边形阵列，与图中的阵列类似．从外向内一共8层，分别站着两层六年级的同学、两层五年级的同学、两层四年级的同学以及两层三年级的同学．已知参加表演的六年级同学有126名，那么：（1）最外层有多少人？（2）现在阵列中一共有多少人？（3）如果想要让一、二年级的同学把这个空心阵列填满，还需要多少人？（最里层可站1个人）【答案】（1）66人；（2）360人；（3）37人．【分析】（1）六边形阵列中，相邻两层相差6人，所以最外层共有：(126+6)÷=66人．（2）共有：66+60+54+48+42+36+30+24=360人（3）还需要：18+12+6+1=37人．38. 若干学生排成一个实心方阵，倒数第二层每边比第二层多10人，共有多少层？【答案】8【分析】(10÷2)+1＋2＝8（层），所以共有8层．39. 一个实心方阵，最外面一层共有44人，请问：（1）这个方阵共有多少人？（2）如果让这个方阵减少一行一列，一共需要减少多少人？【答案】（1）144；（2）23．【分析】（1）“最外一层共有44人”，说明最外层每边有：44÷4+1=12人，所以，这个方阵是一个12×12的方阵，共有12×12=144人．（2）减少一行一列，也就是变成一个11×11的方阵，需要减少144−11×11=23人．40. 节日来临，同学们用盆花在操场上摆了一个空心方阵花坛，最外面的一层每边摆了12盆花，一共3层，一共用去多少盆花？【答案】108【分析】方法一：最外层共有12×4−4=44(盆)第二层共有44−8=36(盆)第三层共有36−8=28(盆)所以共有44+36+28=108(盆)方法二：第二层每边有12−2=10(盆)第二层共有10×4−4=36(盆)所以共有36×3=108(盆)41. 晓晓爱好围棋，他用棋子在棋盘上摆了一个二层空心方阵，如图所示，外层每边有14个棋子，你知道他一共用了多少个棋子吗？【答案】96【分析】方阵每向里面一层，每边的个数就减少2个．知道最外面一层每边放14个棋子，就可以求出第二层每边的个数．知道各层每边的个数，就可以求出总数．(14−1)×4=52(个)(14−2−1)×4=44(个)52+44=96(个)一共用了96个棋子．42. 某学校三年级同学180人，排成一个三层空心方阵，这个方阵最外层每边多少人？【答案】18【分析】中间层总数为180÷3＝60（人），则每边有60÷4+1=16（人），所以最外层每边有16+2=18（人）．43. 120个棋子摆成一个三层空心方阵，最外层每边有多少棋子？【答案】13个【分析】中间层总数为120÷3=40（人），则每边有40÷4+1=11（人），所以最外层每边有11+2=13（人）．44. 如图所示，用10枚棋子可以摆出一个正三角形点阵，每边4枚棋子；用9枚棋子可以摆成一个正方形点阵，每边3枚棋子．今有一堆棋子，棋子总数小于100，用这堆棋子既可以摆出一个正三角形点阵，也可以摆出一个正方形点阵，问这堆棋子共有多少枚？【答案】36【分析】100以内的平方数，只有62=36=1+2+3+4+5+6+7+8所以36既可以组成边长为6的方阵，也能组成边长为8的正三角形点阵．45. 有225枚棋子，摆成一个15×15的正方形，甲、乙两人从最外一层起，轮流取走每一层的全部棋子，直到取完为止，甲比乙多取了多少没枚棋子？【答案】31【分析】甲取走的是56,40,24,8，乙取走的是48,32,16,1，甲比乙多取31枚．46. 刘老师把一些树苗栽种成一个尽量大的实心方阵，结果还多出了6棵树苗；后来又运来了34棵树苗，恰好能补成一个更大的实心方阵．那么后来的方阵最外层每边有多少棵树？【答案】11或7【分析】若增加了1层，则现在最外层共有40棵树，所以最外层每边共有：(40+4)÷4= 11；若增加了2层，则40=16+24，此时最外层有：(24+4)÷4=7（棵）树．47. 三年级广播体操比赛采用了方阵的形式，每个方阵有5行，每行8人，3个这样的方阵有多少人？【答案】120人【分析】5×8×3＝120（人），答：3个这样的方阵有120人．48. 若干学生排成一个实心方阵，最外一层每边有12人，共有多少层？1∼4层一共有多少人？【答案】6；64【分析】12÷2＝6（层），2×4＝8（人），8×8＝64（人），所以共有6层，1∼4层一共有64人．49. 一队战士排成一个三层空心方阵多出16人，如果在空心部分再增加一层又缺28人，这队战士共有多少人？【答案】196【分析】16+28=44（人），所以空心部分新增一层每边有44÷4+1=12（人），所以最外层每边有12+2×3=18（人），所以排好的三层共182−122=324−144=180（人），因此这队战士共180+16=196（人）．50. 某班所有学生恰好可以排成一个每边为8人的三角阵，请问：这个班共有多少人？【答案】36人．【分析】每边为8人的三角阵共有：1+2+3+⋯+8=36人．51. 176个棋子摆成一个四层空心方阵，最内层每边有多少棋子？【答案】9个【分析】最内层与最外层总数和为176÷4×2＝88（个），则则最内层有(88−3×8)÷2=32（个），则每边有32÷4+1=9（个）．52. 学而思运动会上，五年级的女生们准备出一个团体操的节目．现在的人数刚好排成一个方阵（每一行人数和每一列人数相等）．后来又加入了23个女生，恰好还可以组成一个方阵．那么你能算出加入23人之前，方阵共有多少人吗？【答案】121人【分析】依题意，前后两次的学生总人数都是完全平方数．不妨设前者人数是B2，后者人数是A2.那么根据平方差式，A2−B2=(A+B)(A−B)=23．因为(A+B)和(A−B)是同奇偶的，所以23也应该拆成2个同奇偶性的数的乘积．因此(A+B)(A−B)=23×1⇒{A+B=23A−B=1⇒{A=12B=11则加入23人之前，方阵有11×11=121人．53. 同学们用64盆花排出一个两层空心方阵，后来又决定在外面再增加一层成为三层方阵，还需多少盆花？【答案】44【分析】对于两层方阵，外层比内层多8盆，两层共64盆，利用和差问题的解法，可以求出外层盆数是(64+8)÷2=36（盆），从而得出需增加的盆数，36+8=44（盆）．54. 如图，一块绿地由3块相同的等边三角形草地和一个水池构成．现在要在草地上种花，要求在草地与草地的公共点都种上（即图中的A、B、C点），且每块草地上的花朵排成了一个三角形点阵，且每条边上有10朵花．请问：整个绿地一共要种多少朵花？【答案】162朵．【分析】每个三角形草地里每边都有10朵花，所以每片草地有：1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55朵花，三片草地共有：55×3=165朵花．但这样算，三角形的连接处都被算了2次，多算1次，所以整个绿地一共种花165−3=162朵．55. 用白、蓝两种颜色的正方形瓷砖铺满一面正方形的墙，共用了324块，最里面一层是蓝色的，第二层是白色，第三层是蓝色……这样下去，最外面一层是什么颜色？整面墙上共有白色瓷砖多少块？【答案】蓝色；144．【分析】324=18×18，共有9层，所以最外层是蓝色的；共有白色瓷砖：12+28+44+ 60=144块．56. 在一次运动会开幕式上，有一大一小两个方阵合并变换成一个10行10列的方阵，求较小方阵有多少人？【答案】36【分析】10行10列的方阵由100人组成，原来的小方阵每行或每列人数都不会超过10人，大方阵人数应该在50∼100之间，可取64或81，运用枚举法，可求出满足条件的是：大方阵有64人，小方阵有36人．57. 若干学生排成一个实心方阵，最外一层每边比最内一层多10人，共有多少层？【答案】6【分析】(10÷2)+1＝6（层），所以共有6层．58. 有大小一样，张数相同的黑白两种颜色的正方形纸片．小高用白色纸片拼成中间没有缝隙的长方形，然后用黑色纸片围绕已经拼成的白色长方形继续拼成更大的长方形，之后有用白色纸片拼下去，……，这样重复拼．当小高用黑色纸片拼过5次以后，黑、白纸片正好用完．请问：黑色纸片至少有多少张？【答案】350张．【分析】不妨设每张小纸片的边长为1．从外往内，每次同时“剥开”一层黑纸片和一层白纸片，剥了5次之后，就只剩下中心的一个由白纸片组成的长方形．每次“剥开”的过程，黑纸片比白纸片多8张．由于一共有5层黑纸片，所以一共可以剥除5次，所有被剥除的黑纸片比所有被刹除的白纸片多40张，而总共的黑白纸片数量相同，所有最后剩余的只有白纸片构成的长方形中有40张白纸片．这个长方形的长和宽都是整数，它的长与宽的所有可能是：40×1、20×2、10×4、8×5．由于全部纸片铺成的大长方形的长和宽比被“剥除”五次之后剩下的长方形的长和宽都大20，所以大长方形的面积可以是60×21=1260、40×22=880、30×24=720、28×25= 700，其中最小的面积是700．而黑纸片的张数是这个面积的一半，所以最少有黑纸片350张．59. 某小学三年级共有学生120人，排成一个三层的空心方阵．这个方阵最外层每边有多少人？如果在外面加一层，变成一个四层的空心方阵，那应该增加几个人？如果在内部再加一层，变成一个五层的空心方阵，那么还需要增加几个人？【答案】13；56；24．【分析】一个三层方阵，外层比中层多8人，中层比内层多8人，所以中层有：120÷3= 40人，最外层共有40+8=48人，所以，最外层每边48÷4+1=13人；外面加一层需要有48+8=56人；内部加一层需要40−8−8=24人．。