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- 2021-12-06 发布
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《数学广角──找次品》同步试题
一、填空
1.在 10 个零件里有 1 个是次品(次品重一些),用天平称,至少称( )次就一定能找出次品。
考查目的:主要考查对找次品的方法的掌握情况。
答案:3。
解析: 可以把 10 个零件分成三组(3,3,4),把含有 3 个零件的两组分别放在天平两端。若天平平衡,
则次品在剩下的一组里,把剩下的一组分为两组(2,2),分别放在天平两端,下沉的一端当中含有次品,
再分成两组(1,1)放在天平两端,找出重的一个即为次品;若天平不平衡,把重的一组分成(1,1,1),
任选其中两个称量。若天平平衡,则剩余一个就是次品;若天平不平衡,则下沉的一端所放的就是次品。
由上述分析可知至少称 3 次就一定能找出次品。
2.灰太狼用 1 瓶变形药水(质量比纯净水要稍重一点)偷换了羊村的 15 瓶纯净水中的 1 瓶,聪明的喜羊
羊至少要称( )次才能保证找出这瓶变形药水。
考查目的:对找次品的方法的掌握。
答案:3。
解析:可以把 15 瓶平均分成三份(5,5,5),把其中的 2 份分别放在天平上,如果平衡,则剩下的一份就
是含有变形药水的;如果不平衡,重的一份就是含有变形药水的一份。再把重的这份分成(2,2,1),
用天平来判断找出重的一瓶即为变形药水。
3.为了用尽可能少的次数找出次品,你会对待测物品进行分组吗?
考查目的:找次品中进行合理分组的能力。
答案:
解析: 在找次品的过程中,为了用最少的次数找出次品,应尽可能把待测物品平均分成 3 份,故 6 个待测
物品可分为(2,2,2)三组;当待测物品为 15 个时,至少需要称量 3 次,可分为(5,5,5)三组;当
待测物品为 19 个时,至少需要称量 3 次,可分为(7,7,5)三组;当待测物品为 25 个时,至少需要称
量 3 次,可分为(9,9,7)三组。在分组过程中,可以进行比较,找到解决问题的多种策略及最佳策略。
4.有 5 个零件,其中有一个是次品,重量稍重,根据如图所示可以推断出( )号零件一定是正品。
考查目的:对找次品的逻辑推理过程的掌握。
答案:③④⑤。
解析:根据找次品的方法,由于只有一个是次品且其质量稍重,可以肯定这个次品在天平的左边,其他的 3
个零件都是正品,从而进行正确解答。
5.一个偶然的机会,阿凡提从他的朋友那里得到了 8 枚外表一模一样的金币,但是其中有 1 枚是假的,
重量较轻,于是他找来一架天平,想用它找出那枚假的硬币。想一想,他至少需要用天平称( )次才
能找出假的硬币。
考查目的:利用找次品的方法解决实际问题。
答案:2。
解析:根据题意,把 8 枚金币分成三组(3,3,2),把 3 个一组的分别放在天平的两端。若天平平衡,则
次品在 2 个的一组里,把这 2 个分成两组(1,1),放在天平两端,轻的就是次品;若天平不平衡,就把
轻的一组分成(1,1,1),任选两个放在天平上,若天平平衡,则没称的是次品;若天平不平衡,则轻
的是次品。由此可知至少称两次才能找出假的硬币。
二、选择
1.有三袋食盐,其中 2 袋每袋 500 克,另一袋不是 500 克,但不知道比 500 克轻还是比 500 克重。用天
平至少称( )次能保证称出这袋食盐比 500 克重或轻。
A.1 B.2 C.3 D.4
考查目的:对找次品的方法的掌握。
答案:B。
解析:可先把其中 2 袋放在天平两端称量,若天平平衡,把未取的那袋与天平上任一袋分别放在天平两端,
如果未取的那一袋在低端,那这袋食盐比 500 克重,反之比 500 克轻;若第一次称量时天平不平衡,就用
同上方法逐步分析进行判断,从而得出结论。
2.在一批外表相同的零件里混入了一个次品(次品轻一些),如果能用天平称量的方法找这个次品,最
好的方法是先把这批零件平均分成( )份,然后再称。
A.2 B.4 C.3 D.5
考查目的:主要考查对找次品的合理分组方法的掌握。
答案:C。
解析:如果分成 2 份,每份的零件数量多,相对来说需要称的次数就会变多;分成 4 份最少要称 2 次才能保
证找出次品在哪一份当中;故最好分成 3 份,这样称的次数相对较少,且一次就能找出次品在哪一份当中。
3.在 15 瓶口香糖中,14 瓶的质量相同,只有 1 瓶比其他瓶少 4 片。如果要确保找出轻的那一瓶口香糖,
至少需要用天平称( )次。
A.2 B.3 C.4 D.1
考查目的:对找次品的方法的掌握。
答案:B。
解析:可把 15 瓶口香糖分成三组(5,5,5),任选其中两组放在天平两端。若天平平衡,则次品在剩下的
一组里,把这组分成三组(2,2,1),称量两组(2,2),从而找出次品;若天平不平衡,找出轻的一
组分成三组(2,2,1),称量两组(2,2),找出次品。由上述分析可知,至少需要用天平称 3 次。
4.有 12 箱桃子,其中 11 箱质量相同,有 1 箱质量不足,至少称( )次保证一定能找出质量不足的这
箱。
A.3 B.2 C.4 D.5
考查目的:对找次品的方法的掌握。
答案:A。
解析:把 12 箱桃子分成三组(4,4,4),任选其中两组放在天平两端,从而找出质量不足的那箱在哪一组
内。再把含有次品的一组分成两组(2,2)放在天平两端,找出其中轻的一组继续分成两组(1,1)进行
称量,从而找出次品。由上述分析可知,至少需要用天平称 3 次。
5.有 27 个零件,其中有一个零件是次品(次品轻一些),用天平称,至少称( )次能保证找出次品
零件。
A.2 B.4 C.5 D.3
考查目的:主要考查学生依据天平平衡原理找次品的能力。
答案:D。
解析:把 27 个零件分成三组(9,9,9),第一次把其中两份分别放在天平两端,若平衡,则次品在未取的
一份里;若不平衡,则次品在轻的一端的一份里。把含有次品的一份分成三组(3,3,3),其中两份放
在天平两端,若平衡,则次品在未取的一份里;若不平衡,则次品在轻的一端的一份里。从含有次品的 3
个零件中取两个放在天平两端,若平衡,则未取的那个是次品;若不平衡,轻的一端的就是次品。由此可
知至少称 3 次能保证找出次品零件。
三、解答
1.根据图示信息回答问题。
(1)如果用天平称,至少称几次可以保证找出被吃掉 5 个的那一筐?请写出主要过程。
(2)如果天平两边各放 5 筐,称一次有可能称出来吗?
考查目的:对找次品的方法的掌握。
答案:(1)根据题意,可把 11 个苹果分成(4,4,3)三组,先称量(4,4)两组。若天平平衡,则次
品在未取的那份中,在未取的 3 筐中找出轻的就是次品;若天平不平衡,把轻的一组分成(2,2)两组称
量,找出较轻的一组继续分成(1,1)称量,从而找出次品。
答:如果用天平称,至少称 3 次可以保证找出被吃掉 5 个的那一筐。
(2)答:如果天平两边各放 5 筐,称一次有可能称出来。
解析:根据题意可知,被吃掉 5 个的那筐苹果一定比其他筐的重量要轻。教师应引导学生进行合理分组,从
而用尽可能少的次数找出次品。
2.1 箱牛奶有 12 袋,其中 11 袋质量相同,另 1 袋质量不足,如果用天平来称,至少称几次能保证找出这
袋牛奶?
考查目的:运用找次品的知识解决实际问题。
答案:把 12 袋牛奶分成(4,4,4)三组,任选两组称量。若天平平衡,则次品在未取的那组中,把未取
的 4 袋分成(2,2)两组称量,找出轻的一组分成(1,1)称量,从而找出次品;若天平不平衡,找出轻
的一组分成(2,2)两组称量,再找出轻的一组分成(1,1)称量,从而找出次品。
答:至少称 3 次能保证找出这袋牛奶。
解析:根据题意可知,把 12 袋牛奶平均分为 3 份可用尽可能少的次数找出次品。教师应引导学生进行分析
与合理分组,利用天平平衡原理,用最少的次数找出次品。
3.爸爸买了 5 个冰淇淋,其中 4 个都是 150 克,另外 1 个有 155 克。用天平称,至少称几次一定能找出
重 155 克的那个冰淇淋?
考查目的:主要考查依据天平平衡原理解决找次品问题的能力。
答案:首先从 5 个冰淇淋里任选 4 个,平均分成 2 份,分别放在天平的两端,若天平平衡,则未取的冰淇
淋就是 155 克的;若天平不平衡,把在天平重的一端的两个冰淇淋分别放在天平两端,比较重的冰淇淋就
是 155 克的。
答:至少称 2 次一定能找出重 155 克的冰淇淋。
解析:根据题意,可把其中 4 个分成两组(2,2)分别放在天平两端,若平衡,则未取的就是质量稍重的;
若不平衡,可以再进行合理分组,从而判断出次品。
4.有 15 袋花生,其中有一袋比其他的都要轻。问:
(1)至少称几次能找出轻的那袋?
(2)称一次有可能找出轻的那一袋吗?为什么?
考查目的:主要考查依据天平平衡原理解决实际问题的能力。
答案:(1)首先把 15 袋花生平均分成三份,即(5,5,5)分组,任取两份分别放在天平两端。若天平
平衡,则较轻的那袋就在未取的 5 袋中;若天平不平衡,从天平翘起的一端的 5 袋花生中任取 4 袋,平均
分成两份,分别放在天平两端。若天平平衡,则较轻的那袋就是未取的;若天平不平衡,把天平翘起的一
端的 2 袋花生分别放在天平两端,翘起的一端所放的就是较轻的那袋。
答:至少称 3 次能找出轻的那袋。
(2)答:称一次有可能找出轻的那一袋。从 15 袋花生中任取 14 袋,平均分成两份,每份 7 袋,分别放
在天平两端。若天平平衡,则未取的那袋就是较轻的。
解析:根据题意可把 15 袋花生分成三组(5,5,5),选取其中两组用天平称量。若平衡,则较轻的那袋就
在未取的 5 袋中;若不平衡,教师应引导学生找出轻的一组继续进行合理分组,并用天平称量来判断,由
此可知至少 3 次能找出轻的那一袋。第(2)题从 15 袋中任取 14 袋分成两组(7,7),用天平称量。若
平衡,则未取的那袋就是轻的,故称一次有可能找出轻的那一袋。
5.一箱糖果里有 10 袋,其中 9 袋质量相同,另有一袋质量不足,要轻一些,完成下图并分析,如果用天
平至少称几次能保证找出质量不足的那袋糖果?
考查目的:用天平平衡的原理解决找次品的问题的能力。
答案:如下图所示。
答:用天平至少称 3 次能保证找出质量不足的那袋糖果。
解析:解答时把 10 分成两组(5,5),分别放在天平两端,找出轻的一组,再把轻的一组分成三组(2,2,
1),把 2 袋一组的分别放在天平两端称量。若天平平衡,则剩下的一袋就是质量不足的糖果;若天平不
平衡,可用图示方法继续给轻的一组分组,并用天平判断出哪一袋是质量不足的糖果。
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