前置知识:课件 1(自然数、零与十进制)、课件 2(分数)、课件 3(负数)、课件 4(有理数加减乘除)
奥数挑战 — 阶段一:数与计算
本阶段围绕「自然数、分数、负数」出题,考察位值制、分数的灵活运用、负数的运算规律等。每题都有思路提示和详细答案,建议先独立思考,实在想不出再看提示。本阶段所有题目均不涉及方程和代数式,仅使用算术方法求解。
1. 一个三位数,十位数字比个位数字大 1,百位数字比十位数字大 2,且各位数字之和为 10。如果把这个三位数的数字顺序颠倒,得到的新数比原数小 297。求这个三位数。
从个位数字开始逐个尝试。个位加 1 得十位,十位加 2 得百位,看三个数字之和是否为 10。
从个位开始逐个尝试:
个位 = 0:十位 = 1,百位 = 3,数字和 = 0+1+3 = 4 ≠ 10
个位 = 1:十位 = 2,百位 = 4,数字和 = 1+2+4 = 7 ≠ 10
个位 = 2:十位 = 3,百位 = 5,数字和 = 2+3+5 = 10 ✓
所以三位数是 532。颠倒后为 235,532 − 235 = 297,符合条件。
答案:532
2. 计算:1/2 + 1/6 + 1/12 + 1/20 + 1/30 + 1/42 + 1/56 + 1/72 + 1/90
观察每一项的分母:2 = 1×2,6 = 2×3,12 = 3×4,…… 你能把每一项拆成两个分数的差吗?比如 1/6 = 1/2 − 1/3。
把每一项拆成两个分数的差:
1/2 = 1/(1×2) = 1 − 1/2
1/6 = 1/(2×3) = 1/2 − 1/3
1/12 = 1/(3×4) = 1/3 − 1/4
……
1/90 = 1/(9×10) = 1/9 − 1/10
全部相加后,中间项全部抵消:
原式 = 1 − 1/10 = 9/10
3. 9 的乘法口诀有:一九得九、二九十八、三九二十七……九九八十一。把这些结果(9, 18, 27, 36, …, 81)中每个数的各位数字相加,你会发现它们的数字之和都等于同一个数。这个数是多少?
把 9, 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81 每一个数的各位数字加起来,看看和都是几?
把每个结果的各位数字相加:
9 → 9
18 → 1+8 = 9
27 → 2+7 = 9
36 → 3+6 = 9
45 → 4+5 = 9
…… 全部等于 9。
规律:9 的倍数,各位数字之和一定是 9(或 9 的倍数)。反过来也成立:一个数各位数字之和是 9 的倍数,这个数本身也是 9 的倍数。例如 477:4+7+7 = 18,1+8 = 9,所以 477 是 9 的倍数(477 = 9×53)。
4. 比较 5/8 和 7/12 的大小,哪个分数更大?
把两个分数通分,变成同分母的分数再比较分子。
8 和 12 的最小公倍数是 24。
5/8 = (5×3)/(8×3) = 15/24
7/12 = (7×2)/(12×2) = 14/24
因为 15/24 > 14/24,所以 5/8 更大。
5. 计算:(−1) + 2 + (−3) + 4 + (−5) + 6 + … + (−99) + 100
将相邻两项配对:(−1 + 2) = 1,(−3 + 4) = 1,…… 一共有多少对?
原式 = (−1 + 2) + (−3 + 4) + (−5 + 6) + … + (−99 + 100)
每一对的和都是 1,共有 100 ÷ 2 = 50 对。
总和 = 50 × 1 = 50
6. 用数字 1、2、3、4 各一次组成两个两位数,怎样组合能使这两个两位数的乘积最大?最大的乘积是多少?
要使乘积最大,十位上应该放较大的数字。把最大的两个数字 4 和 3 放在十位,剩下 2 和 1 放在个位,比较两种排列的乘积。
十位放最大的两个数字:4 和 3。个位放剩下的 2 和 1。有两种可能:
41 × 32 = 1312
42 × 31 = 1302
1312 > 1302,所以 41 和 32 的组合乘积最大。
答案:41 × 32 = 1312
7. 比较大小:999/1000 和 1000/1001,哪个大?不用计算器。
将两个分数都写成「1 减去一个分数」的形式,比较减去的部分大小。
999/1000 = 1 − 1/1000
1000/1001 = 1 − 1/1001
因为 1/1000 > 1/1001,所以 1 − 1/1000 < 1 − 1/1001。
因此 1000/1001 更大。
8. 把 1/7 化成小数,小数点后第 2024 位数字是多少?
先算出 1/7 的小数,找出循环节长度,再用 2024 除以循环节长度看余数。
1/7 = 0.142857142857…,循环节为 142857,长度为 6。
2024 ÷ 6 = 337 余 2。
余数为 2,对应循环节的第 2 位数字。
循环节第 2 位是 4。
9. 一只青蛙在井底,井深 8 米。它白天向上跳 3 米,晚上休息时向下滑 2 米。请问它第几天才能跳出井口?(把向上跳记作 +3,向下滑记作 −2)
先算一个完整昼夜(白天+晚上)净上升多少米。注意:当某天白天跳出井口后,当晚就不会再向下滑了。
一个完整昼夜净上升:3 − 2 = 1 米。
但最后一天只要白天跳出 8 米就成功了,不再下滑。
前 5 天(5 个昼夜)净上升 5 米,第 6 天白天从 5 米处向上跳 3 米:5 + 3 = 8,正好到井口!
所以第 6 天跳出井口。
10. 一个自然数,用它去除 70、110、160 得到的三个余数之和是 50。求这个自然数。
三个被除数的和是 340,减去余数和 50 得到 290,这个 290 一定是除数的整数倍。找出 290 大于 16 的约数,逐个验证。
三个被除数的和:70 + 110 + 160 = 340。
减去三个余数的和 50:340 − 50 = 290。
290 一定是除数的整数倍(因为 340 = 除数 × 商的和 + 50)。
290 = 2 × 5 × 29,约数有:1, 2, 5, 10, 29, 58, 145, 290。
三个余数之和为 50,每个余数都小于除数,所以除数至少为 17(如果除数是 16,三个余数最大为 15+15+15=45 < 50)。
大于 16 的约数:29, 58, 145, 290。
逐个验证:
29:70÷29=2 余 12,110÷29=3 余 23,160÷29=5 余 15,12+23+15=50 ✓
58:70÷58=1 余 12,110÷58=1 余 52,160÷58=2 余 44,12+52+44=108 ✗
因此 除数是 29。