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有20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种  不同的吃法?

(2014-07-14 22:55:20)
标签:

佛学

吃法

个数

巧克力

每天

分类: 国际国内杯赛试题与信息


【此题如果没有见过或没有训练过,可以按正常小学生思维来解。学了小奥就可以用分类排列组合;小奥不扎实就可以用最简单的分类枚举,但依然很难很复杂,此时再思考着从简单入手,找规律。】

http://www.gaoqischool.com/detail.php?cid=35&did=1924&page_type=article

【有50年小学数学教龄的退休教师所写】

  类似题目:

1、妈妈买来10个鸡蛋每天至少吃2个吃完为止有多少种不同的吃法

问题 45   20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种

不同的吃法?

 

           这是一道排列组合问题。如果用中学的有关公式来解,小学生难以

理解。由于数字不大,我们可以用枚举法,一步一步地找到相关答案。

有没有简便的方法,或者说有没有什么规律可循,并且根据这个规律,

不仅能够解决本题,而且还可以推而广之,不管数字有什么变化,我们

都能够很快找到答案呢?

问题 45  20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种

不同的吃法?

 

分析与解  为了找到比较简便的方法,我们不妨把题目的数字改小,看看有没有什么规律。题目改为

5块巧克力,每天至少吃2块,吃完为止。有多少种不同的吃法?

    (如果只有1块,每天至少吃2块,无法按要求吃,故至少有 2块;)

    如果有2块,每天至少吃2块,只有1种吃法(2);

    如果有3块,每天至少吃2块,也只有1种吃法(3);

    如果有4块,每天至少吃2块,也只有2种吃法(224);

    如果有5块,每天至少吃2块,就有3种吃法(23325);

      

下面我们再增加巧克力的块数:

    如果有6块,每天至少吃2块,就有5种(2223324426);

    如果有7块,每天至少吃2块,就有8种吃法(22323232

2255,234437);

    如果有8块,每天至少吃2块,就有13种吃法(22222242

424222333233323553442

6628

           我们将这些情况列表:

有20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种 <wbr> <wbr>不同的吃法?       块数    2    3    4    5    6    7     8    9   10  …………

       吃法    1    1    2    3    5    8    13   21   34  …………

             两个“1

仔细观察上表,不难发现:从有4块巧克力开始,吃法的种数都是前两个数的和:11=212=323=535=858=13813=211321=34;……。也就是说,我们只要找出前两个数,后面的数就可以通过前两个数相加得到,而且前两个数都是“1,这真是太方便了。

        下面我们再将它们改一改:每天至少吃3块,吃完为止,一共有多少种不同的吃法?

        繁琐的找法就略去了。我们还是将经过试验得来的有关数据列表:

有20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种 <wbr> <wbr>不同的吃法?    

块数    3    4    5    6    7     8    9   10   11    12  ……  

吃法    1    1    1    2    3     4    6    9   13    19  ……

             三 个“1

 

         仔细观察上表,巧克力的块数从3块起,每次增加一块。我们发现吃法从第四个数起,每个数都是它的前一个数与前第三个数的和:   11=212=313=424=636=949=13613=19,……,而且前三个数都是“1

 

        下面我们再将题目改一改:每天至少吃4块,吃完为止,一共有多少种不同的吃法?

        同样我们将经过试验得来的有关数据列表:

有20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种 <wbr> <wbr>不同的吃法?   

块数    4    5    6    7    8    9    10   11   12   13   ……

吃法    1    1    1    1    2    3     4    5    7   10   ……

               四 个 “1  

 

        仔细观察上表,我们发现吃法从第五个数起,每个数都是它的前一个数

与前第四个数的和:11=212=313=414=525=737=10,……

而且前四个数都是“1

       这样,我们就找到了一个规律:每次至少吃2块,只要找到前两个数,

相加就能得到下一个数;每次至少吃3块,只要找到前三个数,将前一个数

与前面第三个数相加,就能得到下一个数;每次至少吃4块,只要找到前四

个数,将前一个数与前第四个数相加就能得到下一个数。

归纳一下:每次至少吃n块,巧克力的块数从n块起直到(2n1)块,吃法都只有1种;从第2n块起的吃法种数,只要将前一个数的吃法与前第n个数的吃法的种数相加就能得到。

这就能够为我们找到对应的答案提供了方便。

比如,每次至少吃8块,那么,从8块起到15块,都是只有1种吃法(前

8个数都是“1” ),由此可知,如果是16块,就有(前一个数1加上前第八个数12种吃法了。

        现在,我们可以利用这个规律来解决“问题”了:20块巧克力,每

天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种不同的吃法?(还是列表)

 

有20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止。问一共有多少种 <wbr> <wbr>不同的吃法?  

块数   3   4  5   6   7  8   9  10 11  12 13  14  15  16 17  18 19   20  

吃法   1   1   1  2   3  4   6   9 13  19 28  41  60  88 129189 277 406 

        三个“1

 

        所以,20块巧克力,每天至少吃3块,吃完为止,就一共有406种不同

的吃法。

 

 2、

8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an 种不同的吃法。
   
如果n1,那么只有1种吃法,所以 a11
   
如果n2,那么有2种吃法,每天吃1块和每天吃2块,所以 a22
   
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n1块,有an1种不同吃法。
   
如果第一天吃2块,那么还有n2块,有an2种不同吃法。
   
根据加法原理得:anan1an2n≥3),这样我们可以这个算出a3a4a5…a8 现列表如下:

n

1

2

3

4

5

6

7

8

an

1

2

3

5

8

13

21

34

    所以,8块相同的巧克力糖有34种不同的吃法。


3、
小梅有15块糖,如果每天至少吃3块,吃完为止,那么共有多少种不同的吃法?
此问题不能用插板法的原因在于没有规定一定要吃几天,因此我们需要对吃的天数进行分类讨论
最多吃5天,最少吃1天
1: 吃1天或是5天,各一种吃法 一共2种情况
2:吃2天,每天预先吃2块,即问11块糖,每天至少吃1块,吃2天,几种情况? c10 1=10
3:吃3天,每天预先吃2块,即问9块糖,每天至少1块,吃3天? c8 2=28
4:吃4天,每天预先吃2块,即问7块糖,每天至少1块,吃4天?c6 3=20
所以一共是 2+10+28+20=60 种

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