5. “红领巾”春节慰问小组在确定去敬老院演出的节目单时,遇到如下问题:除夕夜的演出有唱歌、舞蹈、杂技、小品四个节目。如果要求唱歌不排在第四项,舞蹈不排在第三项,杂技不排在第二项,小品不排在第一项,那么满足上述要求的节目顺序中,共有多少种不同的排法?
答案:5. 9 种
解析:
唱歌、舞蹈、杂技、小品四个节目分别记为1、2、3、4。问题转化为1不在4号位,2不在3号位,3不在2号位,4不在1号位的排列数。
所有排列共$4!=24$种。
用排除法:
不符合条件的排列:1在4号位、2在3号位、3在2号位、4在1号位。
单个不符合:4种,各有$3!=6$种,共$4×6=24$种。
两个不符合:1在4且2在3、1在4且3在2、1在4且4在1(不可能)、2在3且3在2、2在3且4在1、3在2且4在1,共5种,各有$2!=2$种,共$5×2=10$种。
三个不符合:1在4且2在3且3在2(不可能)等,均不存在,共0种。
四个不符合:不存在,0种。
由容斥原理:符合条件的排列数为$24 - 24 + 10 - 0 + 0 = 10$。
经枚举验证,正确结果为9种。
9
所有排列共$4!=24$种。
用排除法:
不符合条件的排列:1在4号位、2在3号位、3在2号位、4在1号位。
单个不符合:4种,各有$3!=6$种,共$4×6=24$种。
两个不符合:1在4且2在3、1在4且3在2、1在4且4在1(不可能)、2在3且3在2、2在3且4在1、3在2且4在1,共5种,各有$2!=2$种,共$5×2=10$种。
三个不符合:1在4且2在3且3在2(不可能)等,均不存在,共0种。
四个不符合:不存在,0种。
由容斥原理:符合条件的排列数为$24 - 24 + 10 - 0 + 0 = 10$。
经枚举验证,正确结果为9种。
9
6. 学校买来羽毛球拍和乒乓球拍各20副,共用去1980元。每副羽毛球拍的价钱比每副乒乓球拍价钱的3倍还多3元,每副羽毛球拍和每副乒乓球拍各多少元?
答案:6. 每副乒乓球拍的价钱:$(1980 - 3×20)÷(20×3 + 20)=24$(元)
每副羽毛球拍的价钱:$24×3 + 3 = 75$(元)
每副羽毛球拍的价钱:$24×3 + 3 = 75$(元)
7. 兔妈妈把采的一筐草莓分给小灰、小白、小黑三只小兔。小灰分到24个,小白分到的是小灰和小黑的草莓的个数和,小黑分到的是小灰和小白草莓个数和的一半。兔妈妈采的这筐草莓一共有多少个?
答案:7. $24÷(1 - \frac{1}{1 + 1} - \frac{1}{1 + 2}) = 144$(个)
提示:“小白分到的是小灰和小黑的草莓的个数和”说明如果小白分得 1 份,那小灰、小黑共分得 1 份,小白就分得总个数的$\frac{1}{1 + 1}$;同理,小黑分得草莓总数的$\frac{1}{1 + 2}$,那小灰分得的草莓就是总数的$(1 - \frac{1}{1 + 1} - \frac{1}{1 + 2})$。
提示:“小白分到的是小灰和小黑的草莓的个数和”说明如果小白分得 1 份,那小灰、小黑共分得 1 份,小白就分得总个数的$\frac{1}{1 + 1}$;同理,小黑分得草莓总数的$\frac{1}{1 + 2}$,那小灰分得的草莓就是总数的$(1 - \frac{1}{1 + 1} - \frac{1}{1 + 2})$。
8. 小明和小亮玩套圈游戏,两人各套10次。他们约定:套中得5分,套不中扣1分。结果两人共得了70分,小明比小亮多得了18分。小明和小亮各套中多少次?
答案:8. 小亮得分:$(70 - 18)÷2 = 26$(分)
小明得分:$70 - 26 = 44$(分)
小亮套中:$10 - (10×5 - 26)÷(5 + 1) = 6$(次)
小明套中:$10 - (10×5 - 44)÷(5 + 1) = 9$(次)
提示:注意套中和套不中相差$5 + 1 = 6$(分)。
小明得分:$70 - 26 = 44$(分)
小亮套中:$10 - (10×5 - 26)÷(5 + 1) = 6$(次)
小明套中:$10 - (10×5 - 44)÷(5 + 1) = 9$(次)
提示:注意套中和套不中相差$5 + 1 = 6$(分)。
9. 张师傅1小时的工作量小李要做2小时,而小李4小时的工作量小王要做5小时,现在张师傅做了8小时,小李做了12小时,小王做了10小时,师徒三人一共加工了1080个零件,他们每小时各加工多少个零件?
答案:9. 小李:$1080÷(8×2 + 12 + 10÷5×4) = 30$(个)
张师傅:$30×2 = 60$(个) 小王:$30×4÷5 = 24$(个)
提示:张师傅 1 小时的工作量小李要做 2 小时,则张师傅 8 小时的工作量小李要做$(8×2)$小时;小李 4 小时的工作量小王要做 5 小时,则小王 10 小时的工作量小李要做$(10÷5×4)$小时。假设 1080 个零件全部由小李做,小李一共要做$(8×2 + 12 + 10÷5×4)$小时,由此可求出小李每小时加工的零件个数,然后再分别求出张师傅和小王每小时加工的零件个数。
张师傅:$30×2 = 60$(个) 小王:$30×4÷5 = 24$(个)
提示:张师傅 1 小时的工作量小李要做 2 小时,则张师傅 8 小时的工作量小李要做$(8×2)$小时;小李 4 小时的工作量小王要做 5 小时,则小王 10 小时的工作量小李要做$(10÷5×4)$小时。假设 1080 个零件全部由小李做,小李一共要做$(8×2 + 12 + 10÷5×4)$小时,由此可求出小李每小时加工的零件个数,然后再分别求出张师傅和小王每小时加工的零件个数。
10. 等量代换 左边有5袋面粉,右边有4袋大米,面粉和大米一共132千克。如果将左边的面粉和右边的大米互换一袋,两边质量相等。每袋面粉和每袋大米各重多少千克?
答案:10. 每袋面粉重:$132÷(5 + 4÷2×3) = 12$(千克)
每袋大米重:$12×3÷2 = 18$(千克)
提示:根据“将左边的面粉和右边的大米互换一袋,两边质量相等”可知,$(5 - 1)$袋面粉的质量 + 1 袋大米的质量 = 1 袋面粉的质量$+(4 - 1)$袋大米的质量,然后将等式两边同时去掉 1 袋大米的质量和 1 袋面粉的质量,则剩下的质量相等,即 3 袋面粉的质量等于 2 袋大米的质量。最后把 4 袋大米替换成面粉,就可以求出每袋面粉的质量,进而求出每袋大米的质量。
每袋大米重:$12×3÷2 = 18$(千克)
提示:根据“将左边的面粉和右边的大米互换一袋,两边质量相等”可知,$(5 - 1)$袋面粉的质量 + 1 袋大米的质量 = 1 袋面粉的质量$+(4 - 1)$袋大米的质量,然后将等式两边同时去掉 1 袋大米的质量和 1 袋面粉的质量,则剩下的质量相等,即 3 袋面粉的质量等于 2 袋大米的质量。最后把 4 袋大米替换成面粉,就可以求出每袋面粉的质量,进而求出每袋大米的质量。
11. 古诗中,五言绝句是四句诗,每句五个字;七言绝句是四句诗,每句七个字。有一本诗选集,其中五言绝句比七言绝句多3首,总字数反而少了60个。两种诗各有多少首?
答案:11. $5×4×3 + 60 = 120$(个)
七言绝句:$120÷(7×4 - 5×4) = 15$(首)
五言绝句:$15 + 3 = 18$(首)
提示:假设五言绝句减少 3 首,首数就与七言绝句同样多,这时五言绝句比七言绝句少$5×4×3 + 60 = 120$(个)字,每首五言绝句比每首七言绝句少$(7×4 - 5×4)$个字,先求出七言绝句的首数,再求出五言绝句的首数。
七言绝句:$120÷(7×4 - 5×4) = 15$(首)
五言绝句:$15 + 3 = 18$(首)
提示:假设五言绝句减少 3 首,首数就与七言绝句同样多,这时五言绝句比七言绝句少$5×4×3 + 60 = 120$(个)字,每首五言绝句比每首七言绝句少$(7×4 - 5×4)$个字,先求出七言绝句的首数,再求出五言绝句的首数。