【分析】
我们先梳理题目的已知条件,首先明确核心等量关系:所有人擦玻璃的总块数=师生总人数×平均每人擦玻璃的块数,题目说明所有人平均擦的块数相同,因此师生总人数和人均擦玻璃块数都是102的正因数。接下来把“学生恰好能平均分成4组”这个条件转化为数学关系:学生人数是4的倍数,而师生总人数=学生人数+1(陈老师),因此师生总人数减去1之后必须是4的倍数。接下来我们只需要先对102分解质因数,列出所有可能的总人数候选,再筛选出符合“总人数-1是4的倍数”的取值,就能算出对应的人均擦玻璃块数了。
【解析】
1. 对总擦玻璃数分解质因数
已知师生一共擦了102块玻璃,将102分解质因数可得:
$102=2×3×17$
由此可以得到102所有的正因数对(师生总人数,人均擦玻璃块数)为:(1,102)、(2,51)、(3,34)、(6,17)、(17,6)、(34,3)、(51,2)、(102,1)。
2. 结合人数约束筛选合法取值
根据题意,学生人数=师生总人数-1,且学生人数能被4整除,也就是师生总人数-1是4的倍数,对所有候选总人数逐一验证:
总人数为1:不存在学生,不符合场景,排除;
总人数为2:2-1=1,1不能被4整除,排除;
总人数为3:3-1=2,2不能被4整除,排除;
总人数为6:6-1=5,5不能被4整除,排除;
总人数为17:17-1=16,16可以被4整除,完全符合条件;
总人数为34:34-1=33,33不能被4整除,排除;
总人数为51:51-1=50,50不能被4整除,排除;
总人数为102:102-1=101,101不能被4整除,排除。
因此符合条件的师生总人数为17人,对应平均每人擦玻璃的块数为$102÷17=6$块。
【答案】平均每人擦了6块玻璃。
【知识点】分解质因数,因数性质,倍数特征
【点评】本题是结合生活场景的数论应用问题,解题关键是把“学生可平均分成4组”的实际描述转化为总人数减1是4的倍数的数学约束,通过分解总数量的质因数枚举筛选合法取值,避免直接随意组合因数导致错解,能锻炼学生把实际条件转化为数学规则的思维能力。
【难度系数】0.4