【正文】 ……………… 也就是缺少（52）塊通過分析，我們把問題轉(zhuǎn)化為盈虧問題的一般情形。每人搬磚數(shù)相差5－4=1（塊），搬磚的總數(shù)就相差（45）+（52）=30（塊）所以，搬磚的學生數(shù)是30＋1=30（人），磚的總數(shù)是430+20=140（塊）。解：（45+52）247。（5－4） =30247。1=30（人） 430+45=140（塊）答：搬磚的學生有30人，這批磚共有140塊。例題3. 某校在植樹活動中，把一批樹苗分給各班，如果每班分18棵，就會余下24棵；如果每班分20棵，正好分完。這個學校有多少個班？這批樹苗共有多少棵？分析：本題中樹苗的總棵數(shù)是不變的，班級數(shù)也是不變的，第二次比第一次每班多分20－18=2（棵），就是把第一次分后余下的24棵分完，也就是24棵樹中有幾個2棵，就有幾個班。這道題目是盈虧問題中的一種特例。題目中只出現(xiàn)“盈”，也就是一次分配多了，并沒有出現(xiàn)“虧”。我們?nèi)匀豢梢园从潌栴}的思路來思考。在以后的題目中，我們還會遇到一道題目中兩次都是“盈”的情況和兩次都是“虧”的情況。解： 24247。（20－18）=12（個）2012=240（棵）答：這個學習有12個班，這批樹苗有240棵。［綜合練習］（1） 小朋友分糖果，若每人分4粒則多9粒；若每人分5粒則少6粒。問：有多少個小朋友？有多少粒糖果？（２） 某校安排新生宿舍，如果每間住12人，就會有34人沒有宿舍??；如果每間住14人，就會空出4間宿舍。這個學校有多少間宿舍？要安排多少個新生？（３） 體育老師和一個朋友一起上街買足球。他發(fā)現(xiàn)自己身邊的錢，如果買10個“冠軍”牌足球，還差42元；后來他向朋友借了1000元，買了31個“冠軍”牌足球，結(jié)果多了13元。體育老師原來身邊有多少元？（４） 全班同學去劃船，如果減少一條船，那么每條船正好坐9人；如果增加一條船，那么每條船正好坐6人。全班有多少人？（５） 小李拿一根繩子在一個圓柱上繞。問：繩子有多長？圓柱的周長是多少？第三講 最短路線問題　　通常最短路線問題是以“平面內(nèi)連結(jié)兩點的線中，直線段最短”為原則引申出來的．人們在生產(chǎn)、生活實踐中，常常遇到帶有某種限制條件的最近路線即最短路線問題．　　在本講所舉的例中，如果研究問題的限制條件允許已知的兩點在同一平面內(nèi)，那么所求的最短路線是線段；如果它們位于凸多面體的不同平面上，而允許走的路程限于凸多面體表面，那么所求的最短路線是折線段；如果它們位于圓柱和圓錐面上，那么所求的最短路線是曲線段；但允許上述哪種情況，它們都有一個共同點：當研究曲面僅限于可展開為平面的曲面時，例如圓柱面、圓錐面和棱柱面等，將它們展開在一個平面上，兩點間的最短路線則是連結(jié)兩點的直線段．　　這里還想指出的是，我們常遇到的球面是不能展成一個平面的．例如，在地球（近似看成圓球）上A、B二點之間的最短路線如何求呢？我們用過A、B兩點及地球球心O的平面截地球，在地球表面留下的截痕為圓周（稱大圓），在這個大圓周上A、B兩點之間不超過半個圓周的弧線就是所求的A、B兩點間的最短路線，航海上叫短程線．關(guān)于這個問題本講不做研究，以后中學會詳講．　　在求最短路線時，一般我們先用“對稱”的方法化成兩點之間的最短距離問題，而兩點之間直線段最短，從而找到所需的最短路線．像這樣將一個問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€和它等價的問題，再設(shè)法解決，是數(shù)學中一種常用的重要思想方法．　　例1 如下圖，偵察員騎馬從A地出發(fā)，去B地取情報．在去B地之前需要先飲一次馬，如果途中沒有重要障礙物，那么偵察員選擇怎樣的路線最節(jié)省時間，請你在圖中標出來．　　解：要選擇最節(jié)省時間的路線就是要選擇最短路線．　　作點A關(guān)于河岸的對稱點 A′，即作 AA′垂直于河岸，與河岸交于點C，且使AC=A′C，連接A′B交河岸于一點P，這時 P點就是飲馬的最好位置，連接 PA，此時 PA＋PB就是偵察員應(yīng)選擇的最短路線．　　證明：設(shè)河岸上還有異于P點的另一點P′，連接P′A，P′B， P′A′．　　∵P′A+P′B＝P′A′+P′B＞A′B=PA′+PB=PA+PB，而這里不等式 P′A′＋P′B＞A′B成立的理由是連接兩點的折線段大于直線段，所以PA+PB是最短路線．　　此例利用對稱性把折線APB化成了易求的另一條最短路線即直線段A′B，所以這種方法也叫做化直法，其他還有旋轉(zhuǎn)法、翻折法等．看下面例題．　　例2 如圖一只壁虎要從一面墻壁α上A點，爬到鄰近的另一面墻壁β上的B點捕蛾，它可以沿許多路徑到達，但哪一條是最近的路線呢？　　解：我們假想把含B點的墻β順時針旋轉(zhuǎn)90176。（如下頁右圖），使它和含A點的墻α處在同一平面上，此時β轉(zhuǎn)過來的位置記為β′，B點的位置記為B′，則A、B′之間最短路線應(yīng)該是線段AB′，設(shè)這條線段與墻棱線交于一點P，那么，折線4PB就是從A點沿著兩扇墻面走到B點的最短路線．　　證明：在墻棱上任取異于P點的P′點，若沿折線AP′B走，也就是沿在墻轉(zhuǎn)90176。后的路線AP′B′走都比直線段APB′長，所以折線APB是壁虎捕蛾的最短路線．　　由此例可以推廣到一般性的結(jié)論：想求相鄰兩個平面上的兩點之間的最短路線時，可以把不同平面轉(zhuǎn)成同一平面，此時，把處在同一平面上的兩點連起來，所得到的線段還原到原始的兩相鄰平面上，這條線段所構(gòu)成的折線，就是所求的最短路線．　　例3 長方體ABCD—A′B′C′D′中，AB=4，A′A=2′，AD=1，有一只小蟲從頂點D′出發(fā)，沿長方體表面爬到B點，問這只小蟲怎樣爬距離最短？（見圖（1））　　解：因為小蟲是在長方體的表面上爬行的，所以必需把含D′、B兩點的兩個相鄰的面“展開”在同一平面上，在這個“展開”后的平面上 D′B間的最短路線就是連結(jié)這兩點的直線段，這樣，從D′點出發(fā)，到B點共有六條路線供選擇．　?、購腄′點出發(fā)，經(jīng)過上底面然后進入前側(cè)面到達B點，將這兩個面攤開在一個平面上（上頁圖（2）），這時在這個平面上D′、B間的最短路線距離就是連接D′、B兩點的直線段，它是直角三角形ABD′的斜邊，根據(jù)勾股定理，　　D′B2=D′A2+AB2=（1+2）2＋42=25，∴D′B=5．　　②容易知道，從D′出發(fā)經(jīng)過后側(cè)面再進入下底面到達B點的最短距離也是5．　?、蹚腄′點出發(fā)，經(jīng)過左側(cè)面，然后進入前側(cè)面到達B點．將這兩個面攤開在同一平面上，同理求得在這個平面上D′、B兩點間的最短路線（上頁圖（3）），有：　　D′B2＝22+（1+4）2=29．　?、苋菀字?，從D′出發(fā)經(jīng)過后側(cè)面再進入右側(cè)面到達B點的最短距離的平方也是29．　?、輳腄′點出發(fā)，經(jīng)過左側(cè)面，然后進入下底面到達B點，將這兩個平面攤開在同一平面上，同理可求得在這個平面上D′、B兩點間的最短路線（見圖），　　D′B2=（2+4）2+12=37．　?、奕菀字?，從D′出發(fā)經(jīng)過上側(cè)面再進入右側(cè)面到達B點的最短距離的平方也是37．　　比較六條路線，顯然情形①、②中的路線最短，所以小蟲從D′點出發(fā)，經(jīng)過上底面然后進入前側(cè)面到達B點（上頁圖（2）），或者經(jīng)過后側(cè)面然后進入下底面到達B點的路線是最短路線，它的長度是5個單位長度．　　利用例例3中求相鄰兩個平面上兩點間最短距離的旋轉(zhuǎn)、翻折的方法，可以解決一些類似的問題，例如求六棱柱兩個不相鄰的側(cè)面上A和B兩點之間的最短路線問題（下左圖），同樣可以把A、B兩點所在平面及與這兩個平面都相鄰的平面展開成同一個平面（下右圖），連接A、B成線段AP1P2B，PP2是線段AB與兩條側(cè)棱線的交點，則折線AP1P2B就是AB間的最短路線．　　圓柱表面的最短路線是一條曲線，“展開”后也是直線，這條曲線稱為螺旋線．因為它具有最短的性質(zhì)，所以在生產(chǎn)和生活中有著很廣泛的應(yīng)用．如：螺釘上的螺紋，螺旋輸粉機的螺旋道，旋風除塵器的導灰槽，槍膛里的螺紋等都是螺旋線，看下面例題．　　例4 景泰藍廠的工人師傅要給一個圓柱型的制品嵌金線，如下左圖，如果將金線的起點固定在A點，繞一周之后終點為B點，問沿什么線路嵌金線才能使金線的用量最少？　　解：將上左圖中圓柱面沿母線AB剪開，展開成平面圖形如上頁右圖（把圖中的長方形卷成上頁左圖中的圓柱面時，A′、B′分別與A、B重合），連接AB′，再將上頁右圖還原成上頁左圖的形狀，則AB′在圓柱面上形成的曲線就是連接AB且繞一周的最短線路．　　圓錐表面的最短路線也是一條曲線，展開后也是直線．請看下面例題．　　例5 有一圓錐如下圖，A、B在同一母線上，B為AO的中點，試求以A為起點，以B為終點且繞圓錐側(cè)面一周的最短路線．　　解：將圓錐面沿母線AO剪開，展開如下圖（把右圖中的扇形卷成上圖中的圓錐面時，A′、B′分別與A、B重合），在扇形中連AB′，則將扇形還原成圓錐之后，AB′所成的曲線為所求．　　例6 如下圖，在圓柱形的桶外，有一只螞蟻要從桶外的A點爬到桶內(nèi)的B點去尋找食物，已知A點沿母線到桶口C點的距離是12厘米， B點沿母線到桶口 D點的距離是8厘米，而C、D兩點之間的（桶口）弧長是15厘米．如果螞蟻爬行的是最短路線，應(yīng)該怎么走？路程總長是多少？　　分析 我們首先想到將桶的圓柱面展開成矩形平面圖（下圖），由于B點在里面，不便于作圖，設(shè)想將BD延長到F，使DF＝BD，即以直線CD為對稱軸，作出點B的對稱點F，用F代替B，即可找出最短路線了．　　解：將圓柱面展成平面圖形（上圖），延長BD到F，使DF=BD，即作點B關(guān)于直線CD的對稱點F，連結(jié)AF，交桶口沿線CD于O．　　因為桶口沿線CD是 B、F的對稱軸，所以O(shè)B＝OF，而A、F之間的最短線路是直線段AF，又AF=AO＋OF，那么A、B之間的最短距離就是AO＋OB，故螞蟻應(yīng)該在桶外爬到O點后，轉(zhuǎn)向桶內(nèi)B點爬去．　　延長AC到E，使CE=DF，易知△AEF是直角三角形，AF是斜邊，EF=CD，根據(jù)勾股定理，　　AF2=（AC+CE）2+EF2　　 ＝（12＋8）2＋152＝625=252，解得AF=25．　　即螞蟻爬行的最短路程是25厘米．　　例7 A、B兩個村子，中間隔了一條小河（如下圖），現(xiàn)在要在小河上架一座小木橋，使它垂直于河岸．請你在河的兩岸選擇合適的架橋地點，使A、B兩個村子之間路程最短．　　　分析 因為橋垂直于河岸，所以最短路線必然是條折線，直接找出這條折線很困難，于是想到要把折線化為直線．由于橋的長度相當于河寬，而河寬是定值，所以橋長是定值．因此，從A點作河岸的垂線，并在垂線上取AC等于河寬，就相當于把河寬預(yù)先扣除，找出B、C兩點之間的最短路線，問題就可以解決．　　解：如上圖，過A點作河岸的垂線，在垂線上截取AC的長為河寬，連結(jié)BC交河岸于D點，作DE垂直于河岸，交對岸于E點，D、E兩點就是使兩村行程最短的架橋地點．即兩村的最短路程是AE＋ED＋DB．　　例8 在河中有A、B兩島（如下圖），六年級一班組織一次劃船比賽，規(guī)則要求船從A島出發(fā)，必須先劃到甲岸，又到乙岸，再到B島，最后回到A島，試問應(yīng)選擇怎樣的路線才能使路程最短？　　解：如上圖，分別作A、B關(guān)于甲岸線、乙岸線的對稱點A′和B′，連結(jié)A′、B′分別交甲岸線、乙岸線于E、F兩點，則A→E→F→B→A是最短路線，即最短路程為：AE＋EF＋FB＋BA．　　證明：由對稱性可知路線A→E→F→B的長度恰等于線段A′B′的長度．而從A島到甲岸，又到乙岸，再到B島的任意的另一條路線，利用對稱方法都可以化成一條連接A′、B′之間的折線，它們的長度都大于線段 A′B′，例如上圖中用“——”表示的路線A→E′→F′→B的長度等于折線AE′F′B的長度，它大于A′B′的長度，所以A→E→F→B→A是最短路線．第三講 周期問題例題1. 有249朵花，按5朵紅花，9朵黃花，13朵綠花的順序輪流排列，最后一朵是什么顏色的花？這249朵花中，紅花、黃花、綠花各有多少朵？[思路點撥]這些花按5紅、9黃、13綠的順序輪流排列，它的一個周期內(nèi)有5+9+13=27（朵）花。因為249247。27=9……6，所以，這249朵花中含有9個周期還余下6朵花。按花的排列規(guī)律，這6朵花中前5朵應(yīng)是紅花，最后一朵應(yīng)是黃花。解：249247。（5+9+13）=9……6紅花有：59+5=50（朵）黃花有：99+1=82（朵）綠花有：139=117（朵）答：最后一朵是黃花。紅花有50朵，黃花有82朵，綠花有117朵。例題2. 2002年元旦是星期二，那么，2003年1月1日是星期幾？[思路點撥]2002年平年。每7天為一個星期，也就是為一個周期；從2002年1月1日到2002年12月31日為365天，到2003年1月1日是第366天。關(guān)鍵在于一個周期的第一天是星期幾解：366247。7=52（周）……2天 本題一個周期的第一天是星期二，所以，余2天就是星期三。 答：2003年的1月1日是星期三。 [練一練]今天是星期四，從明天開始第1800天是星期幾？有同樣大小的紅珠、白珠、黑珠共160個，按4個紅珠，3個白珠，2個黑珠的順序排列著。黑珠共有幾個？第101個珠子是什么顏色？[綜合練習]我國農(nóng)歷用鼠牛虎兔龍蛇馬羊猴雞狗豬這12種動物按順序輪流代表各年的年號。如果1940年是龍年，那么，1996年是什么年？科學家進行一項實驗，每隔6小時做一次記錄。做第10次記錄時，掛鐘的時針恰好指向7，問：做第一次記錄時，時針指向幾？有同樣大小的紅珠、白珠、黑珠共160個。按4個紅珠、3個白珠、2個黑珠的順序排列著。黑珠共有幾個？第101個珠子是什么顏色的？ 英文字母A、B、C、D按BCDABAACDABAACDABAACD……排列，共250個字母，最后一個字母是什么？A、B、C、D各是多少？有13名小朋友編成1到13號，依次圍成一個圓圈。現(xiàn)在從1號開始，每數(shù)到第3個人發(fā)一粒糖。那么，最后一個拿到糖的人是幾號？還原與年齡《導引》【典型問題】1.某數(shù)加上6，乘以6，減去6，除以6，其結(jié)果等于6，則這個數(shù)是多少？解答：（66+6）247。66=1，這個數(shù)是1.2.兩個兩位數(shù)相加，其中一個加數(shù)是73，另一個加數(shù)不知道，只知道另一個加數(shù)的十位數(shù)字增加5，個位數(shù)字增加1，那么求得的和的后兩位數(shù)字是72，問另一個加數(shù)原來是多少？解答：和的后兩位數(shù)字是72，說明另一個加數(shù)變成了99，所以原來的加數(shù)是9951=48.3.有磚26塊，兄弟二人爭著去挑。弟弟搶在前面，剛擺好磚，哥哥趕到了。哥哥看弟弟挑的太多，就搶過一半。弟弟不肯，又從哥哥那兒搶走一半。哥哥不服，弟弟只好給哥哥5塊，這時哥哥比弟弟多挑2塊。問最初弟弟準備挑多少塊？解答：先算出最后各挑幾塊：（和差問題）哥哥是（26+2）247。2=14，弟弟是2614=12，然后來還原：1.哥哥還給弟弟5塊：哥哥是145=9，弟弟是12+5=17；2.弟弟把搶走的一半還給哥哥：搶走了一半，那么剩下的就是另一半，所以哥哥就應(yīng)該是9+9=18，弟弟是179=8；3.哥哥把搶走的一半還給弟弟：那么弟弟原來就是8+8=16塊.4.甲、乙、丙三人錢數(shù)各不相同，甲最多，他