小学奥数——乘法原理与加法原理
乘法原理与加法原理在日常生活中常常会遇到这样一些问题,就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法,要知道完成这件事一共有多少种方法,就用我们将讨论的乘法原理来解决.例如某人要从北京到大连拿一份资料,之后再到天津开会.其中,他从北京到大连可以乘长途汽车、火车或飞机,而他从大连到天津却只想乘船.那么,他从北京经大连到天津共有多少种不同的走法?分析这个问题发现,某人从北京到天津要分两步走.第一步是从北京到大连,可以有三种走法,即:第二步是从大连到天津,只选择乘船这一种走法,所以他从北京到天津共有下面的三种走法:3×1=3.如果此人到大连后,可以乘船或飞机到天津,那么他从北京到天津则有以下的走法:共有六种走法,注意到3×2=6.在上面讨论问题的过程中,我们把所有可能的办法一一列举出来.这种方法叫穷举法.穷举法对于讨论方法数不太多的问题是很有效的.在上面的例子中,完成一件事要分两个步骤.由穷举法得到的结论看到,用第一步所有的可能方法数乘以第二步所有的可能方法数,就是完成这件事所有的方法数.一般地,如果完成一件事需要 n 个步骤,其中,做第一步有 m1 种不同的方法,做第二步有 m2 种不同的方法,…,做第 n 步有 m n种不同的方法,那么,完成这件事一共有 N= m1×m2×……×m n种不同的方法.这就是乘法原理.例1.某人到食堂去买饭,主食有三种,副食有五种,他主食和副食各买一种,共有多少种不同的买法?补充说明:由例题可以看出,乘法原理运用的范围是:①这件事要分几个彼此互不影响的独立步骤来完成;②每个步骤各有若干种不同的方法来完成.这样的问题就可以使用乘法原理解决问题.例2.右图中有7个点和十条线段,一只甲虫要从A点沿着线段爬到B点,要求任何线段和点不得重复经过.问:这只甲虫最多有几种不同的走法?例3.书架上有6本不同的外语书,4本不同的语文书,从中任取外语、语文书各一本,有多少种不同的取法?例4.王英、赵明、李刚三人约好每人报名参加学校运动会的跳远、跳高、100米跑、200米跑四项中的一项比赛,问:报名的结果会出现多少种不同的情形?例5.由数字0、1、2、3组成三位数,问:①可组成多少个不相等的三位数?②可组成多少个没有重复数字的三位数?分析在确定由0、1、2、3组成的三位数的过程中,应该一位一位地去确定.所以,每个问题都可以看成是分三个步骤来完成.①要求组成不相等的三位数.所以,数字可以重复使用,百位上,不能取0,故有3种不同的取法;十位上,可以在四个数字中任取一个,有4种不同的取法;个位上,也有4种不同的取法.②要求组成的三位数中没有重复数字,百位上,不能取0,有3种不同的取法;十位上,由于百位已在1、2、3中取走一个,故只剩下0和其余两个数字,故有3种取法;个位上,由于百位和十位已各取走一个数字,故只能在剩下的两个数字中取,有2种取法.例6.由数字1、2、3、4、5、6共可组成多少个没有重复数字的四位奇数?分析要组成四位数,需一位一位地确定各个数位上的数字,即分四步完成,由于要求组成的数是奇数,故个位上只有能取1、3、5中的一个,有3种不同的取法;十位上,可以从余下的五个数字中取一个,有5种取法;百位上有4种取法;千位上有3种取法,故可由乘法原理解决.例7.右图中共有16个方格,要把A、B、C、D四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子.问:共有多少种不同的放法?分析由于四个棋子要一个一个地放入方格内.故可看成是分四步完成这件事.第一步放棋子A,A可以放在16个方格中的任意一个中,故有16种不同的放法;第二步放棋子B,由于A已放定,那么放A的那一行和一列中的其他方格内也不能放B,故还剩下9个方格可以放B,B有9种放法;第三步放C,再去掉B所在的行和列的方格,还剩下四个方格可以放C,C有4种放法;最后一步放D,再去掉C所在的行和列的方格,只剩下一个方格可以放D,D有1种放法,本题要由乘法原理解决.例8.现有一角的人民币4张,贰角的人民币2张,壹元的人民币3张,如果从中至少取一张,至多取9张,那么,共可以配成多少种不同的钱数?分析要从三种面值的人民币中任取几张,构成一个钱数,需一步一步地来做.如先取一角的,再取贰角的,最后取壹元的.但注意到,取2张一角的人民币和取1张贰角的人民币,得到的钱数是相同的.这就会产生重复,如何解决这一问题呢?我们可以把壹角的人民币4张和贰角的人民币2张统一起来考虑.即从中取出几张组成一种面值,看共可以组成多少种.分析知,共可以组成从壹角到捌角间的任何一种面值,共8种情况.(即取两张壹角的人民币与取一张贰角的人民币是一种情况;取4张壹角的人民币与取2张贰角的人民币是一种情况.)这样一来,可以把它们看成是8张壹角的人民币.整个问题就变成了从8张壹角的人民币和3张壹元的人民币中分别取钱.这样,第一步,从8张壹角的人民币中取;第二步,从3张壹元的人民币中取共4种取法,即0、1、2、3.但要注意,要求“至少取一张”.生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,而每一类方法中,又有几种可能的做法.那么,考虑完成这件事所有可能的做法,就要用我们将讨论的加法原理来解决.例如某人从北京到天津,他可以乘火车也可以乘长途汽车,现在知道每天有五次火车从北京到天津,有4趟长途汽车从北京到天津.那么他在一天中去天津能有多少种不同的走法?分析这个问题发现,此人去天津要么乘火车,要么乘长途汽车,有这两大类走法,如果乘火车,有5种走法,如果乘长途汽车,有4种走法.上面的每一种走法都可以从北京到天津,故共有5+4=9种不同的走法.在上面的问题中,完成一件事有两大类不同的方法.在具体做的时候,只要采用一类中的一种方法就可以完成.并且两大类方法是互无影响的,那么完成这件事的全部做法数就是用第一类的方法数加上第二类的方法数.一般地,如果完成一件事有 k 类方法,第一类方法中有 m1种不同做法,第二类方法中有 m2 种不同做法,…,第 k 类方法中有 m k种不同的做法,则完成这件事共有 N=m1+ m2+⋯…+m k种不同的方法.这就是加法原理.例1.学校组织读书活动,要求每个同学读一本书.小明到图书馆借书时,图书馆有不同的外语书150本,不同的科技书200本,不同的小说100本.那么,小明借一本书可以有多少种不同的选法?例2.一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同.问:①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?补充说明:由本题应注意加法原理和乘法原理的区别及使用范围的不同,乘法原理中,做完一件事要分成若干个步骤,一步接一步地去做才能完成这件事;加法原理中,做完一件事可以有几类方法,每一类方法中的一种做法都可以完成这件事.事实上,往往有许多事情是有几大类方法来做的,而每一类方法又要由几步来完成,这就要熟悉加法原理和乘法原理的内容,综合使用这两个原理.例3.如右图,从甲地到乙地有4条路可走,从乙地到丙地有2条路可走,从甲地到丙地有3条路可走.那么,从甲地到丙地共有多少种走法?分析从甲地到丙地共有两大类不同的走法.第一类,由甲地途经乙地到丙地.第二类,由甲地直接到丙地.例4.如下页图,一只小甲虫要从A点出发沿着线段爬到B点,要求任何点和线段不可重复经过.问:这只甲虫有多少种不同的走法?分析从A点到B点有两类走法,一类是从A点先经过C点到B点,一类是从A点先经过D点到B点.两类中的每一种具体走法都要分两步完成,所以每一类中,都要用乘法原理,而最后计算从A到B的全部走法时,只要用加法原理求和即可.例5.有两个相同的正方体,每个正方体的六个面上分别标有数字1、2、3、4、5、6.将两个正方体放到桌面上,向上的一面数字之和为偶数的有多少种情形?分析要使两个数字之和为偶数,只要这两个数字的奇偶性相同,即这两个数字要么同为奇数,要么同为偶数,所以,要分两大类来考虑.例6.从1到500的所有自然数中,不含有数字4的自然数有多少个?分析从1到500的所有自然数可分为三大类,即一位数,两位数,三位数.一位数中,不含4的有8个,它们是1、2、3、5、6、7、8、9;要确定一个两位数,可以先取十位数,再取个位数,应用乘法原理.要确定一个三位数,可以先取百位数,再取十位数,最后取个位数,应用乘法原理.补充说明:这道题也可以这样想:把一位数看成是前面有两个0的三位数,如:把1看成是001.把两位数看成是前面有一个0的三位数.如:把11看成011.那么所有的从1到500的自然数都可以看成是“三位数”,除去500外,考虑不含有4的这样的“三位数”.百位上,有0、1、2、3这四种选法;十位上,有0、1、2、3、5、6、7、8、9这九种选法;个位上,也有九种选法.所以,除500外,有4×9×9=324个不含4的“三位数”.注意到,这里面有一个数是000,应该去掉.而500还没有算进去,应该加进去.所以,从1到500中,不含4的自然数仍有324个.这是一种特殊的思考问题的方法,注意到当我们对“三位数”重新给予规定之后,问题很简捷地得到解决.例7.如图,要从A点沿线段走到B,要求每一步都是向右、向上或者向斜上方.问有多少种不同的走法?分析观察下页左图,注意到,从A到B要一直向右、向上,那么,经过下页右图中C、D、E、F四点中的某一点的路线一定不再经过其他的点.也就是说从A到B点的路线共分为四类,它们是分别经过C、D、E、F的路线.自我检测1.某罪犯要从甲地途经乙地和丙地逃到丁地,现在知道从甲地到乙地有3条路可以走,从乙地到丙地有2条路可以走,从丙地到丁地有4条路可以走.问,罪犯共有多少种逃走的方法?2.如右图,在三条平行线上分别有一个点,四个点,三个点(且不在同一条直线上的三个点不共线).在每条直线上各取一个点,可以画出一个三角形.问:一共可以画出多少个这样的三角形?3.在自然数中,用两位数做被减数,用一位数做减数.共可以组成多少个不同的减法算式?4.一个篮球队,五名队员A、B、C、D、E,由于某种原因,C不能做中锋,而其余四人可以分配到五个位置的任何一个上.问:共有多少种不同的站位方法?5.由数字1、2、3、4、5、6、7、8可组成多少个①三位数?②三位偶数?③没有重复数字的三位偶数?④百位为8的没有重复数字的三位数?⑤百位为8的没有重复数字的三位偶数?6.某市的电话号码是六位数的,首位不能是0,其余各位数上可以是0~9中的任何一个,并且不同位上的数字可以重复.那么,这个城市最多可容纳多少部电话机?1.如右图,从甲地到乙地有三条路,从乙地到丙地有三条路,从甲地到丁地有两条路,从丁地到丙地有四条路,问:从甲地到丙地共有多少种走法?2.书架上有6本不同的画报和7本不同的书,从中最多拿两本(不能不拿),有多少种不同的拿法?3.如下图中,沿线段从点A走最短的路线到B,各有多少种走法?4.在1~1000的自然数中,一共有多少个数字0?5.在1~500的自然数中,不含数字0和1的数有多少个?6.十把钥匙开十把锁,但不知道哪把钥匙开哪把锁,问:最多试开多少次,就能把锁和钥匙配起来?。
四年级奥数专题加法原理和乘法原理
四年级奥数专题加法原理和乘法原理TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】二讲加法与乘法原理知识导航加法原理:做一件事情,完成..它有n类办法,在第一类办法中有M1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有m n种不同的方法,那么完成这件事情共有m1+m2+……+m n种不同的方法。
运用加法原理计数,关键在于合理分类,不重不漏。
要求每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务;两类不同办法中的具体方法,互不相同(即分类不重);完成此任务的任何一种方法,都属于某一类(即分类不漏)。
合理分类也是运用加法原理解决问题的难点,不同的问题,分类的标准往往不同,需要积累一定的解题经验。
乘法原理:完成一件工作共需N个步骤:完成第一个步骤有m1种方法,完成第二个步骤有m2种方法,…,完成第N个步骤有m n种方法,那么,完成这件工作共有m1×m2×…×m n种方法。
运用乘法原理计数,关键在于合理分步。
完成这件工作的N个步骤,各个步骤之间是相互联系的,任何一步的一种方法都不能完成此工作,必须连续完成这N步才能完成此工作;各步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此工作的方法也不同。
精典例题例1:一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同。
问:①从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?②从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?思路点拨①:从两个口袋中只需取一个小球,则这个小球要么从第一个口袋中取,要么从第二个口袋中取,共有两大类方法。
所以是加法原理的问题。
②:要从两个口袋中各取一个小球,则可看成先从第一个口袋中取一个,再从第二个口袋中取一个,分两步完成,是乘法原理的问题。
模仿练习孙老师的一个口袋内装有60个小球,另一个口袋内装有80个小球,所有这些小球颜色各不相同。
奥数:加法乘法原理小学级专用
奥数:加法乘法原理小学级专用TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-小学奥数:加法原理在日常生活与实践中,我们经常会遇到分组、计数的问题。
解答这一类问题,我们通常运用加法与那里与乘法原理这两个基本的计数原理。
熟练掌握这两个原理,不仅可以顺利解答这类问题,而求可以为今后升入中学后学习排列组合等数学知识打下好的基础。
什么叫做加法原理呢我们先来看这样一个问题:从南京到上海,可以乘火车,也可以乘汽车、轮船或者飞机。
假如一天中南京到上海有4班火车、6班汽车,3班轮船、2班飞机。
那么一天中乘做这些交通工具从南京到上海共有多少种不同的走法我们把乘坐不同班次的火车、汽车、轮船、飞机称为不同的走法,那么从南京到上海,乘火车有4种走法,乘汽车有6种走法,乘轮船有3种走法,乘坐飞机有2种走法。
因为每一种走法都可以从南京到上海,因此,一天中从南京到上海共有4+6+3+2 = 15 (种)不同的走法。
我们说,如果完成某一种工作可以有分类方法,一类方法中又有若干种不同的方法,那么完成这件任务工作的方法的总数就等于各类完成这件工作的总和。
即N = m1 + m2 + … + m n (N代表完成一件工作的方法的总和,m1,m2, … m n 表示每一类完成工作的方法的种数)。
这个规律就乘做加法原理。
例题与方法:例1 书架上有10本故事书,3本历史书,12本科普读物。
志远任意从书架上取一本书,有多少种不同的取法例2一列火车从上上海到南京,中途要经过6个站,这列火车要准备多少中不同的车票例3、4 x 4的方格图中(如下图),共有多少个正方形例4、妈妈,爸爸,和小明三人去公园照相:共有多少种不同的照法练习与思考:从甲城到乙城,可乘汽车,火车或飞机。
已知一天中汽车有2班,火1.车有4班,甲城到乙城共有()种不同的走法。
一列火车从上海开往杭州,中途要经过4个站,沿途应为这列火车准2.备____种不同的车票。
四年级奥数之加乘原理与归纳递推
本讲主线
本讲
1.加法原理、乘法原理
2.加乘原理的综合考察
3.
1. 乘法原理,
如果一件事情需要分几步完成,那么,完成这件事情的总的方法数=每一步果件事情需要分
中方法数相乘.
2. 加法原理,分类相加
3. 经典案例:穿衣服,组数字,站队问题,染色问题
(乘法)
用红蓝两色来涂图中的小圆圈,要求关于中间那条竖线对称,问共有
色中的某一种染色,要使相邻的区域染不同的颜色,共有多少种不同
共有多少种不同用四种不同的颜色对下图的五个字染色,要求相邻的区域的字染不同
要求相邻的区域的字染不同的颜色,但不是每种颜色都必须要用。
问:共有多少种不同的染色方
如果一件事情需要分几步完成,那么,完成这件事情的总的方法数=每一步件事情需要分几步完成。
小学奥数:加乘原理之综合运用.专项练习及答案解析
7-3-1.加乘原理之综合运用教学目标1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力.3.让学生懂得并运用加法、乘法原理来解决问题,掌握常见的计数方法,会使用这些方法解决问题.在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合.知识要点一、加乘原理概念生活中常有这样的情况:在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只要采用其中某一类中的一种方法就可以完成,并且这几类方法是互不影响的.那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决.还有这样的一种情况:就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法.要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决.二、加乘原理应用应用加法原理和乘法原理时要注意下面几点:⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响的独立步骤来完成,这几步是完成这件任务缺一不可的,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.目Me 例题精讲【例1】商店里有2种巧克力糖:牛奶味、榛仁味;有2种水果糖:苹果味、梨味、橙味.小明想买一些糖送给他的小朋友.⑴如果小明只买一种糖,他有几种选法?⑵如果小明想买水果糖、巧克力糖各1种,他有几种选法?【考点】加乘原理之综合运用【难度】1星 【题型】解答【解析】 ⑴小明只买一种糖,完成这件事一步即可完成,有两类办法:第一类是从2种巧克力糖中选一种有2种办法;第二类是从3种水果糖中选一种,有3种办法.因此,小明有2 3 5 种选糖的方法. ⑵小明完成这件事要分两步,每步分别有2种、3种方法,因此有3 2 6种方法.【答案】⑴5⑵6【例2】从2, 3, 5, 7, 11这五个数中,任取两个不同的数分别当作一个分数的分子与分 母,这样的分数有 个,其中的真分数有 个。
第25讲巧用乘法原理与加法原理解题
才子教育小学奥数系列第25讲巧用乘法原理与加法原理解题巧点晴——方法和技巧乘法原理:如果完成一件事需要n个步骤,做第一步有m1种方法,做第二步有m2种方法…做第n步有mn种方法,那么完成这件事共有m1×m2×…×mn种方法。
由于上述的各个步骤彼此互不影响,因此各个步骤安排的先后顺序不同并不影响结果。
这就使我们可以选择适当顺序来研究它们,以使问题简便地得到解决。
加法原理:如果所要计数的对象有n类,第一类有m1种,第二类有m2种…第n类有mn种,那么这些对象总计有m1+m2+…+mn种。
应用加法原理的关键是将所有计数的对象依据同一标准,分为不重、不漏的若干类。
巧指导——例题精讲A级冲刺名校·基础点晴【例1】王芳、小华、小花三人约好每人报名参加学校运动的跳远、跳高、100米跑、200米跑四项比赛中的一项,问报名的结果会出现多少种不同情形?分析三人报名参加比赛,彼此不受影响,可看做分三步完成。
首先王芳报名,她可以报四个项目的任何一项,有4种不同情形;再才子教育小学奥数系列由小华报名,仍可报四项中的任何一项,也有4种不同情形;最后小花报名,同样有4种不同情形;再由小华报名,仍可报四项中的任何一项,也有4种不同情形;最后小花报名,同样有4种不同情形。
根据乘法原理,共有不同情形4×4×4=64(种)做一做有5件不同的上衣,3条不同的裤子,4顶不同的帽子,从中取出一顶帽子、一件上衣、一条裤子配成一套装束,最多有多少种不同的装束?【例2】从3名男生、2名女生中选出优秀学生干部3人,要求其中至少有一名学生,一共有多少种不同选法?分析与解所有不同的选法可以分为两类:第一类是恰好选出一名女生;第二类是选出两名女生。
第一类的选法可以分两步:首先从2名女生中选出1人,有2种选法;其次再从3名男生中选出2人,有3种选法。
根据乘法原理,第一类方法共有2×3=6(种)。
小学奥数全国推荐四年级奥数通用学案附带练习题解析答案47加法、乘法原理(一)
年级四年级学科奥数版本通用版课程标题加法、乘法原理(一)生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,而每一类方法中,又有几种可能的做法。
那么,考虑完成这件事所有可能的做法,就要用我们这节课学习的加法原理来解决。
加法原理:完成一件工作共有N类方法。
在第一类方法中有m1种不同的方法,在第二类方法中有m2种不同的方法,……,在第N类方法中有m n种不同的方法,那么完成这件工作共有N=m1+m2+m3+…+m n种不同方法。
分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于题目的分类标准,然后在这个标准下进行分类;其次,分类时要注意满足两条基本原则:①完成这件事的任何一种方法必须属于某一类;②分别属于不同两类的两种方法是不同的方法。
只有满足这两条基本原则,才可以保证分类计数原理计算正确。
运用加法原理解题时,关键是确定分类的标准,然后再针对各类逐一计数。
加法原理解题三部曲:(1)完成一件事分N类;(2)每类找种数(每类的一种情况必须是能完成该件事);(3)类类相加。
合理分类是运用加法原理解决问题的难点,不同的问题,分类的标准往往不同,需要积累一定的解题经验。
例1 书架上层放有 6 本不同的数学书,下层放有 5 本不同的语文书。
从中任取一本,共有多少种不同的取法?分析与解:从书架上任取一本书,有两类办法:第一类办法是从上层取数学书,可以从6本书中任取一本,有6 种取法;第二类办法是从下层取语文书,可以从5本书中任取一本,有5 种取法。
根据加法原理,得到不同的取法的种数是:N=m1+m2=6+5=11。
所以从书架上任取一本书,有11种不同的取法。
例2各数位的数字之和是24的三位数共有多少个?分析与解:个数各个数位上的数字,最大只能是9,24可拆分为:24=9+9+6;24=9+8+7;24=8+8+8。
运用加法原理,把组成的三位数分为三大类:①由9、9、6这三个数字可组成3个三位数:996、969、699;②由9、8、7这三个数字可组成6个三位数:987、978、897、879、798、789;③由8、8、8这三个数字可组成1个三位数:888。
奥数讲义计数专题:加法原理、乘法原理
华杯赛计数专题:加法原理、乘法原理基础知识:1.加法原理:如果完成一件事情可以分成几类方法,每一类又包含若干种不同方法,那么将所有类中的方法数累加就是完成这件事的所有方法数.加法原理的关键在于分类,类与类之间用加法.2.乘法原理:如果完成一件事情可以分成几个步骤,每一步又包含若干种不同方法,那么将所有步骤中的方法数连乘就是完成这件事的所有方法数.乘法原理的关键在于分步,步与步之间用乘法.3.分类原则:分类要做到“不重不漏”.任意两类之间不可以重复,这叫做不重;把所有的类别累加在一起就得到整体,这叫做不漏.4.分步原则:分步要做到“前不影响后”.无论前面步骤采取哪种方法,后面一个步骤都应该有相同多的方法数,也就是说后面一个步骤的方法数与前面步骤采取哪一种方法无关.例题:例1.从1开始依次写下去一直到999,得到一个多位数1234567891011121314…997998999,请问:(1)这个多位数一共有多少位?(2)第999位数字是多少?(3)在这个多位数中,数字9一共出现了多少次?(4)数字0一共出现了多少次?问题(1)这个多位数一共有多少位?【答案】(1)2889;(2)9;(3)300;(4)189【解答】分析1:999个自然数构成一个多位数,可以利用加法原理分类的思想求这个多位数的位数.将这999个自然数分成3类:第1类是1位数;第2类是2位数;第3类是3位数.分别计算每一类自然数占了多少位,再求和就可以得出多位数的位数了.详解1:按照自然数的位数去分类.构成这个多位数的自然数中1位数有9个,占了9位;2位数有90个,占了2×90=180位;3位数有900个,占了3×900=2700位;所以这个多位数总共有9+180+2700=2889位.问题(2)第999位数字是多少?详解2:1位数和2位数一共占了189位,999位数数字还需要3位数占据999-189=810位.由810÷3=270…0可知第999位数字是第270个3位数的最后1位.第270个3位数是369,所以第999位数字是9.问题(3)在这个多位数中,数字9一共出现了多少次?分析3:前面2问分类的方法是按照自然数的位数去分类,1位数,2位数,3位数各自分为一类.但按照这种分类的思路来解第3问就不是很方便了:1位数含有1个9,2位数含有19个9,但是考虑3位数含有多少个9还是比较复杂.通过这种分类的思路去分析问题并没有使问题变得简单.可以考虑按照分段的方法去分类,第1类1—99;第2类100—199;第3类200—299;……;第10类900—999.分别计算每一类中包含了多少个9,然后再加和就可以了.注意利用每一类的相似性,比如第1类到第9类每一类所包含9的个数应该一样多,当然第10类900—999中9的个数比前9类要多100个.再考虑一种分类的方法,按照9出现的位置去分类.首先考虑9在百位出现了多少次;再考虑9在十位出现了多少次;最后考虑9在个位出现了多少次.详解3:按照分段的方法去分类.实际这种分类方法也是按照百位数的不同去分类,在每一类中百位数是相同的(1—99可以看成百位数为0).考虑第1类1—99中包含了多少个9,个位包含9的有:9,19,29,39,49,59,69,79,89,99一共10个;十位包含9的有:90,91,92,93,94,95,96,97,98,99也是10个.这样在1—99中9在个位和十位各出现了10次,一共是20次.同理,第2类100—199;第3类200—299;……;第9类800—899;每一类中也都包含20个9.第10类900—999中9的个数比前9类要多100个,应该是120个.所以原来的多位数中总共有20×9+120=300个9.其实更快的方法是按9出现的位置去数,应用乘法原理.问题(4)数字0一共出现了多少次?详解4:按照0出现在个位、十位去分类当0出现在十位时,百位可以为1~9,个位可以为0~9,根据乘法原理,共有9×10=90次;同理,当0出现在个位时,共有9×10+9=99次,所以原来的多位数中0出现了99+90=189次.例2.允许数字重复,那么用数字0、1、3、5、7、9最多可以组成多少个不同的三位数?【答案】180【解答】百位有5种选择,十位和个位都有6种选择.根据乘法原理,一共可以组成5×6×6=180个三位数.变化:如果不允许数字重复呢?其中被5整除的无重复数字的三位数又有多少个呢?例3.在所有的三位数中,至少出现一个2的偶数有________个.【答案】162【解答】①个位是2的有9×10=90个;②十位是2但个位不是2的偶数有9×4=36个;③百位是2但十位和个位都不是2的偶数有9×4=36个,所以一共有90+36+36=162个符合条件的三位数.例4.用1、2、3、4、5这5个数字组成四位数,至多允许有1个数字重复两次.例如1234、1233和2454是满足条件的,而1212、3335和4444就是不满足条件的.那么,所有这样的四位数共有________个.【答案】480个【解答】方法1:分类讨论.如果包含4个互不相同的数字,一共有5×4×3×2=120个;如果包含3个互不相同的数字,我们可以先从5个数字中选出3个数字,然后再从挑出的3个数字中选1个可以重复,最后把这3个数字带上1个重复的数字共4个数字排成1行.根据乘法原理,就有个,所以一共有120+360=480个四位数.方法2:排除法.所有可能的四位数有5×5×5×5=625个;只包含1个数字的有5个,包含2个数字的有5×4×(2×2×2-1)=140个.那么包含3个或4个不同数字的四位数有625-5-140=480个.例5.书架上有1本英语书,9本不同的语文书,9本不同的数学书和7本不同的历史书.现在要从中取出3本书,而且不能有两本是同一科的.那一共有多少种取法?【答案】774【解答】因为一共要4种书中选3种,所以要分4种情况讨论:如果拿的是英语、语文和数学书,根据乘法原理一共有1×9×9种方法;如果拿的是英语、语文和历史书,一共有1×9×7种拿法,同理另外两种情况分别有1×9×7种和9×9×7种拿法.最后我们根据加法原理,一共有1×9×9+1×9×7+1×9×7+9×9×7=1×9×16+10×9×7=144+630=774种拿法.例6.用0,1,2,3,4这五个数字可以组成多少个无重复数字的:(1)银行存折的四位密码;(2)四位数;(3)四位奇数.【答案】(1)120(个);(2)96(个);(3)36(个).【解答】(1)完成“组成无重复数字的四位密码”这件事,可以分四个步骤:第一步:选取左边第一个位置上的数字,有5种选取方法;第二步:选取左边第二个位置上的数字,有4种选取方法;第三步:选取左边第三个位置上的数字,有3种选取方法;第四步:选取左边第四个位置上的数字,有2种选取方法;由乘法原理,可组成不同的四位密码共有N=5×4×3×2=120(个).(2)完成“组成无重复数字的四位数”这件事,可以分四个步骤:第一步:从1,2,3,4中选取一个数字作千位数字,有4种选取方法;第二步:从1,2,3,4中余下的三个数字和0中选取一个数字作百位数字,有4种选取方法;第三步:从余下的三个数字中选取一个数字作十位数字,有3种选取方法;第四步:从余下的两个数字中选取一个数字作个位数字,有2种选取方法;由乘法原理,可组成不同的四位数共有N=4×4×3×2=96(个).(3)完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,可以分四个步骤:第一步:从1,3中选取一个数字作个位数字,有2种选取方法;第二步:从1,3中余下的一个数字和2,4中选取一个数字作千位数字,有3种选取方法;第三步:从余下的三个数字中选取一个数字作百位数字,有3种选取方法;第四步:从余下的两个数字中选取一个数字作十位数字,有2种选取方法;由乘法原理,可组成不同的四位奇数共有N=2×3×3×2=36(个).例7.在1~20共20个整数中取两个数相加,使其和为偶数的不同取法共有多少种?【答案】90(种)【解答】取a+b与取b+a是同一种取法.分类标准为两加数的奇偶性,第一类,偶偶相加,由乘法原理得(10×9)/2=45种取法,第二类,奇奇相加,也有(10×9)/2=45种取法.根据加法原理共有45+45=90种不同取法.例8.将5名志愿者分配到3个不同的奥运场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案有多少种?【答案】150(种)【解答】5名志愿者分配到3个不同的奥运场馆,可以分成3,1,1和2,2,1两类,第一类:分成3,1,1,完成此件事可以分成3步,第1步:3个馆选一个馆去3个人,共有3种选法,第2步:5个人中选3个人,共有种选法,第3步:剩下的2个人分别去两个馆,所以当分配成3,1,1时,根据乘法原理,共有3×10×2=60(种);第二类:分成2,2,1,完成此件事可以分成3步,第1步:5个人中选出一个人,共有5种选法,第2步:3个馆中选出一个馆,共有3种选法,第3步:剩下的4个人中选2个人去剩下两个馆中的一个,最后一个人去另外一个馆,共有(种),所以当分配成2,2,1时,根据乘法原理,共有5×3×6=90(种);所以根据加法原理,不同的分配方案共有60+90=150(种).例9.用1,2,3,4,5,6组成六位数(没有重复数字),要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数有多少个?【答案】40(个)【解答】可分三步来做这件事:第一步:先将3、5放到六个数位中的两个,共有2种排法;第二步:再将4、6插空放入剩下四个数位中的两个,共有2×2=4种排法;第三步:将1、2放到3、5、4、6形成的空位中,共有5种排法.根据乘法原理:共有2×4×5=40(种).例10.在一个3行4列的方格表内放入4枚相同的棋子,要求每列至多只有1枚棋子,每行不做限制,那么一共有多少种不同的放法?在一个3行4列的方格表内放入4枚互不相同的棋子,要求每列至多只有1枚棋子,每行不做限制,那么一共有多少种不同的放法?【答案】81(种);1944(种)【解答】「问题1」4枚棋子放入4列,每一列有且仅有1枚棋子,因此总共分4个步骤考虑.第1步考虑第1列的棋子放在什么位置;第2步考虑第2列的棋子放在什么位置;第3步考虑第3列的棋子放在什么位置;第4步考虑第4列的棋子放在什么位置.每一步都有3种选择方法,所以方法数一共有3×3×3×3=81种.「问题2」假设4枚互不相同的棋子为A,B,C,D.将按照下面的4个步骤进行考虑,先放棋子A,12个格子可以随便选择,一共有12种方法.第2步放棋子B,A那一列的3个格子不能选择,其它的格子都可以放B,所以一共有9种方法.第3步放棋子C,A、B那两列一共6个格子不能选,所以一共有6种方法.第4步放棋子D,A、B、C三列一共9个格子不能选,还剩3个格子,所以一共有3种方法.利用乘法原理,放入4个不同棋子的方法数一共有12×9×6×3=1944种方法.另外一种解法.「问题2」4个棋子要占4个方格,先选出放棋子的4个方格.实际上挑出4个方格的方法数和第1问是完全相同的,总共有3×3×3×3=81种选择方法.选好方格后再将棋子排列进去,第1列的方格可以选择A,B,C,D中的任何一个棋子,所以有4种方法;第2列的方格还剩下三个棋子可供选择,所以有3种方法;第3列的方格还剩下两个棋子可供选择,有2种方法;第4列的方格只有1种方法.所以选好4个方格后排列棋子的方法数一共是4×3×2×1=24种.选4个方格有81种方法,选好4个方格后放棋子一共有24种方法,所以将表格中放入4个互不相同的棋子的总方法数是81×24=1944种.例11. 如图,把图中的8个部分用红、黄、绿、蓝4种不同的颜色着色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色.那么,这幅图共有多少种不同的着色方法?【答案】768(种)【解答】按照A,B,D,E,C,G,F,H的步骤进行染色.对A进行染色的时候没有任何的限制,总共有4种染色的方法;对B进行染色的时候由于不能和A同色,所以有3种染色的方法;对D进行染色的时候由于不能和A,B同色,所以只剩2种染色的方法;对E进行染色时不能和B,D同色,所以有2种染色的方法;对C进行染色时不能和B,E同色,所以有2种染色方法;对G进行染色时不能和D,E同色,所以有2种染色的方法;对F进行染色时不能和D,G同色,所以有2种染色的方法;对H进行染色时不能和E,G同色,所以有2种染色的方法.综合上面的八个步骤,利用乘法原理,共有4×3×2×2×2×2×2×2=768种着色的方法.「评议」本题染色的步骤还有很多种,大家考虑一下按照A,B,C,D,E,F,G,H的步骤进行染色是否可以?可能有同学发现按照A,B,C,D,E,F,G,H的步骤进行染色会算出另外一个答案4×3×3×2×1×3×1×2=432.当然,正确答案只能有一个,那么这种分步方法到底错在哪里呢?这里要提到利用乘法原理一条重要的原则:“前不影响后”.无论前面步骤采取哪种染色方法,后面一个步骤都应该有相同多的方法数,也就是说后面一个步骤的方法数与前面步骤采取哪一种方法无关.而按照A,B,C,D,E,F,G,H的步骤来染色就违反了这个原则.请看下面图中的例子:在上面的例子中,左图前4步采取的染色方法是红、黄、绿、蓝,第5步对E进行染色时只有1种方法;右图前4步采取的染色方法是红、黄、绿、绿,这样第5步对E进行染色时有2种方法.于是第5个步骤对E进行染色无法确定到底有几种染色的方法,前4步不同的染色方案影响到了第5步的方法数,既然不能确定是1种还是2种,乘法原理自然也就无法应用了.。
小学奥数 加乘原理之综合运用 精选例题练习习题(含知识点拨)
1.复习乘法原理和加法原理;2.培养学生综合运用加法原理和乘法原理的能力.3.让学生懂得并运用加法、乘法原理来解决问题,掌握常见的计数方法,会使用这些方法解决问题. 在分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;教师应该明确并强调哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合.一、加乘原理概念生活中常有这样的情况:在做一件事时,有几类不同的方法,在具体做的时候,只要采用其中某一类中的一种方法就可以完成,并且这几类方法是互不影响的.那么考虑完成这件事所有可能的做法,就要用到加法原理来解决.还有这样的一种情况:就是在做一件事时,要分几步才能完成,而在完成每一步时,又有几种不同的方法.要知道完成这件事情共有多少种方法,就要用到乘法原理来解决.二、加乘原理应用应用加法原理和乘法原理时要注意下面几点:⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响的独立步骤来完成,这几步是完成这件任务缺一不可的,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.【例 1】 商店里有2种巧克力糖:牛奶味、榛仁味;有2种水果糖:苹果味、梨味、橙味.小明想买一些糖送给他的小朋友.⑴如果小明只买一种糖,他有几种选法?⑵如果小明想买水果糖、巧克力糖各1种,他有几种选法?【考点】加乘原理之综合运用 【难度】1星 【题型】解答【解析】 ⑴小明只买一种糖,完成这件事一步即可完成,有两类办法:第一类是从2种巧克力糖中选一种有2种办法;第二类是从3种水果糖中选一种,有3种办法.因此,小明有235+=种选糖的方法. ⑵小明完成这件事要分两步,每步分别有2种、3种方法,因此有326⨯=种方法.【答案】⑴5 ⑵6【例 2】 从2,3,5,7,11这五个数中,任取两个不同的数分别当作一个分数的分子与分母,这样的分数有_______________个,其中的真分数有________________个。
四年级奥数:加乘原理(一)
四年级奥数:加乘原理(一)1,2,3,…,299,300,这300个自然数中,完全不含有3的自然数共有_____个.【解析】 可以先计算出来含有3的自然数的个数,然后用300减去含有3的自然数的个数,就可以得到完全不含有3的自然数的个数. 1-99中,含有数字3的数有:9+10=19(个)历届杯赛考试中,对计数问题的考察是必不可少的.这部分的题目有一定的方法,目的是考察大家对各类问题的方法的应用能力.要做好这些题目,就需要同学们掌握计数问题的各类方法,枚举法是一种很重要的数学思考方法,是大家必须掌握的一种计数方法.加乘原理的方法也是解决计数问题的常用方法,帮助我们提高解决问题的准确率.名师点题例1知识概述1. 计数问题类型:① 图形计数:线段、三角形、长方形、正方形计数; ② 应用题类型的计数问题. 2. 解决计数问题常用的方法:① 分类计数(加法原理):如果完成一件工作有几类不关联的方式,在每一类方式中又各有几种不同的方法,使用其中任何一种方法都能独立完成这件工作的不同方法总数,就是完成这件工作的各类方法的总数之和;② 分步计数(乘法原理):如果完成一件工作有几个相关的步骤,要依次完成这几个步骤,这件工作才能完成,而每一个步骤各有几种不同的方法去完成,那么,完成这件工作的方法总数,就是完成这件工作的各个步骤的方法种数之积.100-199中,含有数字3的数有19个200-300中,含有数字3的数有19+1=20(个)含有3的自然数的个数是19+19+20=58(个)完全不含有3的自然数共有:300-58=242(个)例2从A点沿直线走最短的路径到B点,共有多少种不同的走法?【解析】标数法解图表类题型例3从甲地到乙地有2条路,从乙地到丙地有3条路,从丙地到丁地也有2条路.问:从甲地经乙、丙两地到丁地,共有多少种不同的走法?【解析】用A1,A2表示从甲地到乙地的2条路,用B1,B2,B3表示从乙地到丙地的3条路,用C1,C2表示从丙地到丁地的2条路(见下页图).从甲到丁是分三步走的:第一步甲到乙有2种方法,第二步乙到丙有3种方法,第3步丙到丁有2种方法.对于第一步的每种方法,第二步都有3种方法,所以从甲到丙有2×3=6(种)方法;对从甲到丙的每种方法,第三步都有2种方法,所以不同的走法共有2×3×2=12(种).A1B1C1 A1B2C1 A1B3C1A1B1C2 A1B2C2 A1B3C2A2B1C1 A2B2C1 A2B3C1A2B1C2 A2B2C2 A2B3C2【巩固拓展】1、如图中共有几个三角形?【解析】根据数线段的方法得:(6+5+4+3+2+1)×2+(3+2+1)×2+6+6+1=67(个)2、一只甲虫要从A点沿着线段爬到B点,要求任何点都不能重复经过.问:这只甲虫共有几种不同走法?【解析】第一步,从A点到C点,有4条路线;第二步C点到B点,有4条路线.由乘法原理,共有4×4=16种不同的走法.3、从A到B,要求每一步都是向右、向上或者斜上方,问有多少种不同的走法?【解析】例1小明要登上10级台阶,他每一步只能登1级或2级台阶,他登上10级台阶共有多少种不同的登法?【解析】登上第1级台阶只有1种登法.登上第2级台阶可由第1级台阶上去,或者从平地跨2级上去,故有2种登法.登上第3级台阶可从第1级台阶跨2级上去,或者从第2级台阶上去,所以登上第3级台阶的方法数是登上第1级台阶的方法数与登上第2级台阶的方法数之和,共有1+2=3(种)……一般地,登上第n级台阶,或者从第(n—1)级台阶跨一级上去,或者从第(n —2)级台阶跨两级上去.根据加法原理,如果登上第(n—1)级和第(n—2)级分别有a种和b种方法,则登上第n级有(a+b)种方法.因此只要知道登上第1级和第2级台阶各有几种方法,就可以依次推算出登上以后各级的方法数.由登上第1级有1种方法,登上第2级有2种方法,可得出下面一串数:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89.其中从第三个数起,每个数都是它前面两个数之和.登上第10级台阶的方法数对应这串数的第10个,即89.也可以在图上直接写出计算得出的登上各级台阶的方法数(见下图).【巩固拓展】有15根火柴,如果规定每次取2根或3根,那么取完这堆火柴共有多少种不同取法?【解析】为了便于理解,可以将本题转变为“上15级台阶,每次上2级或3级,共有多少种上法?”所以本题的解题方法与例1类似(见下表).取完15根火柴共有28种不同取法.例2右图中每个小方格的边长都是1.一只小虫从直线AB上的O点出发,沿着横线与竖线爬行,可上可下,可左可右,但最后仍要回到AB上(不一定回到O点).如果小虫爬行的总长是3,那么小虫有多少条不同的爬行路线?【解析】如果小虫爬行的总长是2,那么小虫从AB上出发,回到AB上,其不同路线有6条(见左下图);小虫从与AB相邻的直线上出发,回到AB上,其不同路线有4条(见右下图).实际上,小虫爬行的总长是3.小虫爬行的第一步有四种情况:向左,此时小虫还在AB上,由上面的分析,后两步有6条路线;同理,向右也有6条路线;向上,此时小虫在与AB相邻的直线上,由上面的分析,后两步有4条路线;同理,向下也有4条路线.根据加法原理,共有不同的爬行路线6+6+4+4=20(条)【巩固拓展】下图中每个小方格的边长都是1.有一只小虫从O点出发,沿图中格线爬行,如果它爬行的总长度是3,那么它最终停在直线AB上的不同爬行路线有多少条?【解析】枚举法:上下、下上、左左、右右、左右、右左共6种例3用数字0,1,2,3,4,5可以组成多少个三位数(各位上的数字允许重复)?【解析】组成一个三位数要分三步进行:第一步确定百位上的数字,除0以外有5种选法;第二步确定十位上的数字,因为数字可以重复,有6种选法;第三步确定个位上的数字,也有6种选法.根据乘法原理,可以组成三位数:5×6×6=180(个)【巩固拓展】用0、1、2、3、4、5组成各位数字都不相同的六位数,并把这些六位数从小到大排列,第505个数是__________.【解析】把这些数按照从小到大排列.当最高位是1时,共有5×4×3×2×1=120(个);当最高位是2、3、4的时候都各有120个,所以共有120×4=480(个).505-480=25(个).剩下的25个都是最高位为5的数,当十万位上是5,万位是0的时候,这样的数共有4×3×2×1=24(个).所以第505个数的万位为1,它是510234.下图,把A,B,C,D,E 五部分用四种不同的颜色着色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色,那么这幅图一共有多少种不同的着色方法.【解析】从接触面最多的入手,再按照相邻原则依次考虑,从C 开始考虑,有4种着色方法.C 着色后,A 有3种着色方法,A着色后,B 有2种着色方法,B 着色后,D 有2种着色方法,D 后E 也有2种着色方法. 所以共有4×3×2×2×2=96种【巩固拓展】下图,把A,B,C,D,E 五部分用五种不同的颜色着色,且相邻的部分不能使用同一种颜色,不相邻的部分可以使用同一种颜色,那么这幅图一共有多少种不同的着色方法.【解析】从接触面最多的入手,再按照相邻原则依次考虑,从A 开始考虑,有5种着色方法. B 和A 不同色有4种着色方法,C 和A,B 不同色,有3种着色方法,B 和D 同色时,D 有1种选择,E 有3种选择,当B,D 不同色时,D 有2种选择,E 有2种选择,因此需要对B,D 着色情况进行分类所以共有5×4×3×1×3+5×4×3×2×2=420种(第11届中环杯初赛)如图,35个边长为1厘米的小正方形组成一个5厘米×7厘米的长方形,则图中所有正方形的周长和为( )厘米.【解析】图形计数,巧求周长.周长为4的正方形有5×7=35个,周长为8的有4×6=24个,周长为12的有3×5=15个,周长为16有2×4=8个,周长为20的有1×3=3个.所以周长和为4×35+8×24+12×15+16×8+20×3=140+192+180+128+60=700.(第九届“中环杯”四年级决赛)6个人排成一排,甲当排头,乙不当排尾,共有多少种排法?【解析】乘法原理6个人排成一排,甲当排头,乙不当排尾,共有14432196⨯⨯⨯⨯⨯=种排法例2例1例3(第11届中环杯决赛)如图,某市的街道构成正方形网格,邮递员要从 A 经过P 到 B.沿着最短路线走,共有__________种不同的走法.【解析】标数法:必须经过P点,从A到P下面的点:2种走法从P点上面的点到B:4种走法一共有2×4=8种走法例4下图是中国象棋棋盘,如果两人各有一个“车”的棋子,它们不在同一行,也不在同一列就不会被吃掉,那么总共有多少种不同的放置方法使两“车”不相遇.【解析】设甲方先放棋子,可任意放置,故甲方有10×9=90种.对应甲的第一种方法,乙方按照规定必须去掉甲方棋子所在的行和列,所以乙方有9×8=72种甲方共有90种方法,而乙方都有对应他的72种方法因此总共有90×72=6480种不同的放置方法.例5下图中,要从A走到B,但不能经过C,D两点,如果只能向右,向上,或者斜上方走,一共有多少种不同的走法?BCDA【解析】利用标数法每一点的走法数等于它的左方和下方两个点的方法数的和.1 4 4 7 11 171 3 0 3 4 61 2 3 0 1 2A 1 1 1 1 1答案是17种.例6(小机灵杯精选考题)从1,2,3,4,5,6中选取若干个数,使得它们的和是3的倍数,但不是5的倍数,那么共有多少种不同的取法?【解析】利用标数法先满足是3的倍数:取1个数,有2种方法取2个数,有2*2+1=5种取3个数,有2*2*2=8种取4个数,有5种取5个数,有2种取6个数,有1种共有2+5+8+5+2+1=23种其中再减去5的倍数,也即15的倍数取3个数,有1种(和为15)取4个数,有2种(考虑另两个数的和为6)取5个数,有1种共有4种所以满足条件的是23-4=19种1、如下图中的每个小方格都是面积为1的正方形,那么面积为2的长方形有几个?【解析】用a×b表示矩形的类型,其中a表示矩形的水平长度,b表示矩形的竖直长度.图中每行有4个2×1的矩形,共4行;图中每列有3个1×2的矩形,共5列.所以,图中面积为2的长方形共有4×4+3×5=31(个).2、一排房有五个房间,在五个房间中住着甲、乙、丙、丁,规定每个房间只许住一个人,并且只允许两个人住的房间挨在一起,第三个人的房间必须和前两个人隔开,有几种住法?【解析】先判断出必须是中间的房间空着,然后有4×3×2×1=24种.3、用0,1,2,3、4、5可以组成多少个没有重复数字的三位偶数?【解析】个位数字,只有0、2、4三种可能.如果个位是0,有5×4=20(个)如果是个位是2、4,有2×4×4=32(个)所以,共有20+32=52(个)4、(第12届中环杯初赛)小明要从学校出发去少年宫参加活动,下图是学校到少年宫的路线图,直线表示可以通行的道路,如果小明要尽快到达少年宫,他一共有多少条不同的最短路线可以走?【解析】利用标数法一共有15条最短路线.5、由数字1、2、3、4、5、6、7、8可组成多少个①三位数?②三位偶数?③没有重复数字的三位偶数?④百位为8的没有重复数字的三位数?⑤百位为8的没有重复数字的三位偶数?【解析】①8×8×8=512(个);②4×8×8=256(个);③4×7×6=168(个);④1×7×6=42(个);⑤1×3×6=18(个).6、一个篮球队,五名队员A、B、C、D、E,由于某种原因,C不能做中锋,而其余四人可以分配到五个位置的任何一个上.问:共有多少种不同的站位方法?【解析】4×4×3×2×1=96(种).7、(第13届中环杯决赛)如图所示的网格中,要从A到B,方向只能向右或向上,不能经过C以及D,有多少条不同的路径.【解析】利用标数法一共有18条最短路线.。
四年级奥数:加乘原理(二)
四年级奥数:加乘原理(二)现有红、黄、蓝三种颜色的小旗各一面,用它们挂在旗杆上作信号(顺序不同时表示的信号也不同),总共可以做出多少种不同信号? 【解析】做出的信号可以按照挂出的小旗面数分成三类: ①只有一面旗做信号,这样做出的信号有3种;熟练掌握加法与乘法原理,懂得用标数法、枚举法去解决问题,掌握常见的计数方法,在运用加乘原理解决综合性问题时,懂得分类讨论中结合分步分析,在分步分析中结合分类讨论;明确知道哪些是分类,哪些是分步.并了解与加、乘原理相关的常见题型:数论类问题、染色问题、图形组合和其解题的常用思路,从而达到真正的运用自如.名师点题例1知识概述⑴加法原理是把完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,所以完成任务的不同方法数等于各类方法数之和.⑵乘法原理是把一件事分几步完成,这几步缺一不可,所以完成任务的不同方法数等于各步方法数的乘积.⑶在很多题目中,加法原理和乘法原理都不是单独出现的,这就需要我们能够熟练的运用好这两大原理,综合分析,正确作出分类和分步.加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”.乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响....的独立步骤....来完成,这几步是完成这件任务缺一不可的.....,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”.②用二面小旗做信号,由乘法原理,做出的信号有3×2=6种. ③用三面小旗做信号,由乘法原理,做出的信号有3×2×1=6种. 根据加法原理,总共可以做出3+6+6=15种不同的信号.用1,2,3,4四个数字,请问:可组成多少个数字不重复的自然数?【解析】 一位数:4个; 两位数:4×3=12(个); 三位数:4×3×2=24(个); 四位数:4×3×2×1=24(个) 共4+12+24+24=64(个).3、直线a ,b 上分别有5个点和4个点,以这些点为顶点可以画出多少个三角形?【解析】 5×6+4×10=70(个)画三角形需要在一条线上找1个点,另一条线上找2个点,本题分为两种情况:⑴在a 线上找一个点,有5种选取法,在b 线上找两个点,有4326⨯÷=种,根据乘法原理,一共有:5630⨯=个三角形;⑵在b 线上找一个点,有4种选取法,在a 线上找两个点,有54210⨯÷=种,根据乘法原理,一共有:41040⨯=个三角形;根据加法原理,一共可以画出:304070+=个三角形【巩固拓展】1、如图,从甲地道乙地有三条路,从乙地到丁地有三条路,从甲地到丙地有两条路,从丙地到丁地有四条路,请问,从甲地到丁地有多少种不同的走法?【解析】3×3+2×4=17(种)2、甲、乙、丙三个组,甲组6人,乙组5人,丙组4人,现每组各选1人一起参加活动,一共有()选法;如果三组共同推选一个代表,有()种选法.【解析】各选1人,甲组选1人有6种方法,乙组选1人有5种,丙组有4种,所以一共有6×5×4=120种共同推选1人时:有6+5+4=15种3、用0,1,2,3、4、5可以组成多少个没有重复数字的三位偶数?【解析】个位数字,只有0、2、4三种可能.如果个位是0,有5×4=20(个)如果是个位是2、4,有2×4×4=32(个)所以,共有20+32=52(个)(小机灵杯精选考题)由35个单位小正方形组成的长方形中,如图所示有2个★,问包含2个★在内的由小正方形组成的长方形(含正方形)一共有几个?【解析】横向数:4个方块的有1个,6个方块的有2个,8个方块的有3个10个方块的有3个, 12个方块的有2个,14个方块的有1个共计:1+2+3+3+2+1=12个纵向数层数:包含两个五角星的有1+2+2+1=6层共计12×6=72(个)【巩固拓展】在下图所示的线段中,至少包含“A”和“B”中一个的线段有多少条.A B【解析】包含A的线段的左端点在A的左边有2个选1个,右端点在A的右边有6个点选1人,因此包含A的线段有2×6=12条.同理包含B的有3×5=15条例1同时包含A和B的有2×3=6条所以至少包含A和B一个的线段有12+15-6=21条如果从3本不同的语文书、4本不同的数学书、5本不同的外语书中选取2本不同学科的书阅读,那么共有多少种不同的选择?【解析】分三种情况:第一种,语文书+数学书,3×4=12;第二种,语文书+外语书,3×5=15;第三种,数学书+外语书,4×5=20.共12+15+20=47(种).【巩固拓展】某件工作需要钳工2人和电工2人共同完成.现有钳工3人、电工3人,另有1人钳工、电工都会.从7人中挑选4人完成这项工作,共有多少种方法?【解析】分三种情况:第一种,两个钳工+两个电工,3×3=9;第二种,两个钳工+1个电工+1个钳工、电工都会的,3×3=9;第三种,两个电工+1个钳工+1个钳工、电工都会的,3×3=9.共9+9+9=27(种).某信号兵用红,黄,蓝,绿四面旗中的三面从上到下挂在旗杆上的三个位置表示信号.每次可挂一面,二面或三面,并且不同的顺序,表示不同的信号.一共可以表示出多少种不同的信号?【解析】由于每次可挂一面、二面或三面旗子,我们可以根据旗杆上旗子的面数分三类考虑:第一类第一类,可以从四种颜色中任选一种,有4种表示法;第二类,要分两步完成:第一步,第一面旗子可以从四种颜色中选一种,有4种选法;第二步,第二面旗子可从剩下的三种中选一种,有3种选法.根据乘法原理,共有4312⨯=种表示法;第三类,要分三步完成:第一步,第一面旗子可以从四种颜色中选一种,有4种选法;第二步,第二面旗子可从剩下的三种中选一种,有3种选法;第三步,第三面旗子可从剩下的两种颜色中选一种,有2种选法.根据乘法原理,共有43224⨯⨯=种表示法.根据加法原理,一共可以表示出4122440++=种不同的信号.【巩固拓展】五面五种颜色的小旗,任意取出一面、两面或三面排成一行表示各种信号,问:共可以表示多少种不同的信号?【解析】分3种情况:⑴取出一面,有5种信号;⑵取出两面:可以表示5420⨯=种信号;⑶取出三面:可以表示:54360⨯⨯=种信号;由加法原理,一共可以表示:5206085++=种信号.有两个骰子,每个骰子的六个面分别有1、2、3、4、5、6个点.随意掷这两个骰子,向上一面点数之和为偶数的情形有多少种?【解析】方法一:要使两个骰子的点数之和为偶数,只要这两个点数的奇偶性相同,可以分为两步:第一步第一个骰子随意掷有6种可能的点数;第二步当第一个骰子的点数确定了以后,第二个骰子的点数只能是与第一个骰子的点数相同奇偶性的3种可能的点数.根据乘法原理,向上一面的点数之和为偶数的情形有6318⨯=(种).方法二:要使两个骰子点数之和为偶数,只要这两个点数的奇偶性相同,所以,可以分为两类:第一类:两个数字同为奇数.有339⨯=(种)不同的情形.第二类:两个数字同为偶数.类似第一类,也有339⨯=(种)不同的情形.根据加法原理,向上一面点数之和为偶数的情形共有9918+=(种).方法三:随意掷两个骰子,总共有6636⨯=(种)不同的情形.因为两个骰子点数之和为奇数与偶数的可能性是一样的,所以,点数之和为偶数的情形有36218÷=(种).【巩固拓展】有两个一样大的骰子,每个骰子的六个面上分别标有数字1、2、3、4、5、6.将两个骰子放到桌面上,向上的一面数字之和为奇数的有多少种情形?【解析】要使两个数字之和为奇数,只要这两个数字的奇偶性不同,即这两个数字一个为奇数,另一个为偶数,由于放两个正方体可认为是一个一个地放.放第一个正方体时,出现奇数有三种可能,即1,3,5;放第二个正方体,出现偶数也有三种可能,由乘法原理,这时共有339⨯=种不同的情形.某条铁路线上,包括起点和终点在内原来共有7个车站,现在新增了3个车站,铁路上两站之间往返的车票不一样,那么,这样需要增加多少种不同的车票?【解析】例11、新站为起点,旧站为终点有3×7=21张,2、旧站为起点,新站为终点有7×3=21张,3、起点、终点均为新站有3×2=6张, 以上共有21+21+6=48张 .如下图,八面体有12条棱,6个顶点.一只蚂蚁从顶点A 出发,沿棱爬行,要求恰好经过每一个顶点一次.问共有多少种不同的走法?FE DCBA【解析】走完6个顶点,有5个步骤,可分为两大类:①第二次走C 点:就是意味着从A 点出发,我们要先走F ,D ,E ,B 中间的一点,再经过C 点,但之后只能走D ,B 点,最后选择后面两点. 有412118⨯⨯⨯⨯=种(从F 到C 的话,是不能到E 的); ②第二次不走C :有4222132⨯⨯⨯⨯=种(同理,F 不能到E );共计:83240+=种.(第10届中环杯四年级初赛)小池塘中有6片荷叶,如图所示,一只青蛙在荷叶A 上,想要跳到荷叶F 上,可以通过BCDE 任意一片或两片跳到荷叶F 上,也可以直接跳到荷叶F 上,但跳过的荷叶不能再跳.它一共有( )种不同的跳法.例3例2【解析】根据题意,分成三类情况:1、中间只通过一片荷叶,有4种情况;2、中间通过两片荷叶,有4×3=12种情况;3、直接跳到F 上,有1中情况.4+12+1=17种情况.将图中的○分别涂成红色、黄色或绿色,要求有线段相连的两个相邻○涂不同的颜色,共有多少种不同涂法?DC B A【解析】如右上图,当A ,B ,C ,D 的颜色确定后,大正方形四个角上的○的颜色就确定了,所以只需求A ,B ,C ,D 有多少种不同涂法.按先A ,再B ,D ,后C 的顺序涂色.按---A B D C 的顺序涂颜色:A 有3种颜色可选;当B ,D 取相同的颜色时,有2种颜色可选,此时C 也有2种颜色可选,不同的涂法有32212⨯⨯=种;当B ,D 取不同的颜色时,B 有2种颜色可选,D 仅剩1种颜色可选,此时C 也只有1种颜色可选(与A 相同),不同的涂法有32116⨯⨯⨯=(种). 12618+=种不同的涂法.(小机灵杯精选考题)用1-9九个数码组成若干个数,每个数码只能用一次,使其和为99.共有几种不同的组数方法【解析】首先确定,组成的这些数只能是一位数和两位数,1+2+3+4+5+6+7+8+9=45 99-45=54而每一个数,放在十位上后,其数值应该是其在个位上的10倍,即增加9倍 所以十位上的数字之和是54/9=6若只有1个两位数,则十位上是6,个位有8种可能性,此时个数为8种 若有两个两位数,此时十位上是4和2或5和1,此时个数为7×6×2=84个 若有三个两位数,此时十位上只能是1、2、3,此时个数为6×5×4=120个8+84+120=212个(走进美妙数学花园少年数学邀请赛)如图,将1,2,3,4,5分别填入图中15⨯的格子中,要求填在黑格里的数比它旁边的两个数都大.共有 种不同的填法.【解析】因为要求“填在黑格里的数比它旁边的两个数都大”,所以填入黑格中的数不能够太小,否则就不满足条件.通过枚举法可知填入黑格里的数只有两类:第一类,填在黑格里的数是5和4;第二类,填在黑格里的数是5和3.接下来就根据这两类进行计数:第一类,填在黑格里的数是5和4时,分为以下几步:第一步,第一个黑格可从5和4中任选一个,有2种选法;第二步,第二个黑格可从5和4中剩下的一个数选择,只有1种选法;第三步,第一个白格可从1,2,3中任意选一个,有3种选法.第四步,第二个白格从1,2,3剩下的两个数中任选一个,有2种选法;第五步,最后一个白格只有1种选法.根据乘法原理,一共有(21)(321)12⨯⨯⨯⨯=种.第二类,填在黑格里的数是5和3时,黑格中有两种填法,此时白格也有两种填法,根据乘法原理,不同的填法有224⨯=种.所以,根据加法原理,不同的填法共有12416+=种.1、从北京到广州可以选择直达的飞机和火车,也可以选择中途在上海或者武汉作停留,已知北京到上海、武汉和上海、武汉到广州除了有飞机和火车两种交通方式外还有汽车.问,从北京到广州一共有多少种交通方式供选择?【解析】从北京转道上海到广州一共有339⨯=种方法,从北京转道武汉到广州一共也有339⨯=种方法供选择,从北京直接去广州有2种方法,所以一共有99220++=种方法.2、有3所学校共订300份中国少年报,每所学校订了至少98份,至多102份.问:一共有多少种不同的订法?【解析】一共有三种可能:98+100+102,3×2×1=6(种)99+100+101,3×2×1=6(种)100+100+100,1种99+99+102,3×1=3(种)共有6+6+1+3=15种.3、(第9届中环杯初赛)数图形,下图是由20个小正方形拼成的图形,其中共有多少个长方形?要求写出关键解题推理过程.【解析】左边4行4列有长方形:(5×4÷2)×(5×4÷2)=100个下边2行6列有长方形:(3×2÷2)×(7×6÷2)=63个左下2行4列有长方形:(3×2÷2)×(5×4÷2)=20个所以共有长方形:100+63-20=143个4、直线a,b上分别有4个点和2个点,以这些点为顶点可以画出多少个三角形?【解析】画三角形需要在一条线上找1个点,另一条线上找2个点,本题分为两种情况:⑴在a线上找一个点,有4种选取法,在b线上找两个点,有1种,根据乘法原理,一共有:414⨯=个三角形;⑵在b线上找一个点,有2种选取法,在a线上找两个点,有4326⨯÷=种,根据乘法原理,一共有:2612⨯=个三角形;根据加法原理,一共可以画出:41216+=个三角形.5、(2008年清华附中考题)小红和小明举行象棋比赛,按比赛规定,谁先胜头两局谁赢,如果没有胜头两局,谁先胜三局谁赢.共有种可能的情况.【解析】小红和小明如果有谁胜了头两局,则胜者赢,此时共2种情况;如果没有人胜头两局,即头两局中两人各胜一局,则最少再进行两局、最多再进行三局,必有一人胜三局,如果只需再进行两局,则这两局的胜者为同一人,对此共有224⨯=种情况;如果还需进行三局,则后三局中有一人胜两局,另一人只胜一局,且这一局不能为最后一局,只能为第三局或第四局,此时共有2228++=种情况.⨯⨯=种情况,所以共有248146、如右图,有A,B,C,D四个区域,现用四种颜色给区域染色,要求相邻区域的颜色不同,每个区域染一色.有多少种染色方法?ADCB【解析】A有4种颜色可选,然后分类:第一类:B,D取相同的颜色.有3种颜色可染,此时D也有3种颜色可选.根据乘法原理,不同的染法有43336⨯⨯=(种);第二类:当B,D取不同的颜色时,B有3种颜色可染,C有2种颜色可染,此时D也有2种颜色可染.根据乘法原理,不同的染法有432248⨯⨯⨯=(种).根据加法原理,共有364884+=(种)染色方法.。
