【数学】周期现象

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[知识要点]
自然界里有许多现象,如春、夏、秋、冬年复一年地交替;白天与黑夜反复出现;我国民间流传着“初三、初四娥眉月,十五、十六月团圆”的说法;七天一个星期,等等,都是周期现象。
算术中也有一些有趣的周期问题。例如,一串连续的自然数被3除的余数是:
1、2、0、1、2、0、1、2、0、……
它是1、2、0重复出现的一列数,即周期是3。
本节就是要让学生初步了解周期现象,并会用周期解某些较简单的问题。
[范例解析]
例1 有一串黑白珠子排列如图1-4所示。
○●○○○●○○○●○○○●○○○●○……
图1-4
其中黑珠与白珠共有70个,那么最后一个是黑珠还是白珠?共有几个白珠?
解 我们由图1-4可知○●○○四个珠子是一个周期,又70÷4=17余2,即这一串珠子经过17次重复后还余2个珠子○●,因此,最后一个是黑珠子。
一个周期的4个主张中有3个白珠,最后2个主张中有一个白珠,白珠一共应有:
3×17+1 = 51+1 = 52(个)
说明对于周期问题,关键是要抓住周期规律这一重要环节,问题才好解决。
例2 1994年4月10日是星期六,那么这一年的7月5日是星期几?
解 从4月10日至7月5日的天数是:
(30-9)+31+30+5 = 87(天)
又一个周期的周期是7,所以
87÷7 = 12余3
即87天经过12个星期又3天,这3天应是星期六、星期日、星期一。
我们推算出7月5日是星期一。
例3 1、2、0、1、2、0、1、2、0……第1995个数字是多少?
解 这一列数中,它的一个周期是:1、2、0,即周期是3。又
1995÷3 = 665
故这一列数按12、0重复665次,所以第1995个数字是0。
例4 1+2+3+4+…+1992+1993被5除的余数是多少?
分析 这个问题如果先求和,就比较麻烦。我们知道,这1993个数被5除的余数周期性的出现,组成下面一列数:
1、2、3、4、0、1、2、3、4、0、1、2、3、4、0……
我们知道,1、2、3、4、0是一个周期,周期是5。并且一个周期的5个余数的和是:
1+2+3+4+0 = 10
又10÷5 = 2,即是一个周期中5个数字之和可被5 除尽。这就是说,前5个数字的和能被5整除,接着的5个数字的和同样也能被5整除,等等。这样,有多少个5个数字的和可以被5整除呢?
我们知道,1993÷5 = 398余3。
即应有398个5个数字的和可以被5整除。只考虑最后三个数的余数是1、2、3。
又1+2+3 = 6,6÷5 = 1余1
所以,它们的和被5除的余数是1。
[思路技巧]
1.对于周期问题,解决的关键是要正确观察出周期的规律。
2.有些问题,虽然不是周期问题,我们可以巧妙地将它转化为周期问题来解决。
[习题精选]
1.2、1、1、3、5、2、1、1、3、5……,第273个数字是多少?
2.某年3月5日是星期四,那么这一年的10月1日是星期几?
3.某年的9月15 日是星期五,那么这一年的5月5日是星期几?
4.同样大小的红、白、黑三色球共193个,它们按如图1-5规则排列,其中红球有多少个?最后一个球是什么颜色?
5.1+2+3+4+……+1993+1994的和被9除的余数是多少?
6.有14个数排成一横排,每个数写在一个方格子里,它们具有这样的性质:任何三个相邻的数加起来都是10;另外从左边算起的第4个数等于5,第12个数等于4,问第8和数“?”等于多少?
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7.1+2+3+……+9999+10000被7除的余数是多少?
8.1994年的1月5日是星期三,问这一年的7月1日是星期几?
9.1、2、0、3、1、2、0、3、1、2、0、3……这一列数的第186个数字是多少?这186个数的和是多少?
10.拼音字母A、B、C按下面的规律排列:A、B、A、A、C、A、B、A、A、C……共有178个字母。请填下列空格:
⑴ 一个周期A、B、A、A、C它有( )个字母;
⑵ 一个周期中A有( )个,余数中A有( );
⑶ 共有( )×( )+( ) = ( )个A;
⑷ 最后一个字母是( )。