小学六年级数学竞赛讲座 第2讲 高斯记号进阶
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第二讲高斯记号进阶模块一、高斯记号求值:
例1.和式S=
502
1
305 [] 503
n
n =
∑的值为。
解1:3051305502
305
503503
⨯⨯
+=,
3052305501
305
503503
⨯⨯
+=,……,
5021
305305251503n n ==⨯∑ 所以5021305[]503n n =∑=5021
305251503n n =-∑=304×251=76304. 解2:n =1时,3051[]0503⨯=;n =2时,3052[]1503⨯=;n =3时,3053[]1503⨯=;n =4时,3054[]2503
⨯=; n =5时,3055[]3503⨯=;n =6时,3056[]3503⨯=;n =7时,3057[]4503⨯=;n =8时,3058[]4503
⨯=; n =9时,3059[]5503⨯=;n =10时,30510[]6503⨯=;n =11时,30511[]6503⨯=;n =12时,30512[]7503
⨯=; n =13时,30513[]7503⨯=;n =14,30514[]8503⨯=;n =15时,30515[]9503⨯=;n =16时,30516[]9503
⨯=;…… 于是原式=0+(1+1+2+3+3)+(4+4+5+6+6)+(7+7+8+9+9)+……+(301+301+302+303+303)+304
=10+25+40+……+1510+304=(101510)1003042
+⨯+=76304.
例2.计算:2
101222[][][][]3333
++++= 。 解:原式=0+0+1+2+5+10+21+42+85+170+341=677.
解2:对于1、2、22、23、……、210,它们除以3的余数分别是1、2、1、2、……2、1, 所以直接算012
1022223333
++++,得到的数将偏大, 而前面11个余数中恰好组成5个3外加1个1, 于是012
102222333
3++++−153=1111(21)533
⨯--=677. 例3.20000
10010[]103
+的值的个位数字为 。 解::先找出3101010020000
+的整数部分与小数部分. 3
101010020000+=31033103)10(100200
100200200100+++-
100200200100210021001002220000200
1001002220000200
100200100
1001002000020002002000010020000100100100(10)3[(10)](3),
(10)3|103103|(10)3,
103.103
391,103103
1010310910[]103103103-=---+--+=<++--===+++知又知是整数显然知50
10081.103
-+ 其中分母的个位数字为3,分子的个位数字为9,故商的个位数字为3.
模块二、高斯记号方程:
例4.若实数r 使得192091[][][]100100100
r r r +
+++++=546,则[100r ]= 。 解:因为192091[][][]100100100r r r +≤+≤≤+,且9119[][]1100100
r r +-+= 又192091[][][]100100100
r r r ++++++=546,所以这73个数中前38个都为7,后35个都为8, 所以第38个数56[]7100r +=,第39 个数57[]8100r +=,所以r +0.56<8,r +0.57>8, 所以7.43 所以[100r ]=743. 例5.解方程56157[ ]85x x +-=,则x = . 解:56565+61[]888x x x ++-<≤,所以561575+61858x x x +--<≤, 1575+65856157185x x x x -⎧≤⎪⎪⎨+-⎪-<⎪⎩,解得4199010x <≤. 又 1575x -为整数,15x −7=0、5、10,解得x =715或x =45或x =1715 (舍) 所以x =45或x =715. 例6.求正整数a ,[][][]235a a a a ++=。 解:a 不是最小公倍数30的整倍数, 令a =30k +r ,0 r r r ++=30k +r , 得[][][]235r r r ++=r −k ,所以k =r −[][][]235r r r --, 当r =1时,k =1,a =31;当r =2时,k =1,a =32;当r =3时,k =1,a =33;当r =4时,k =1,a =34; 当r =5时,k =1,a =35;当r =6时,k =0,a =6;当r =7时,k =1,a =37;当r =8时,k =1,a =38; 当r =9时,k =1,a =39;当r =10时,k =0,a =10;当r =11时,k =1,a =41;当r =12时,k =0,a =12; 当r =13时,k =1,a =43;当r =14时,k =1,a =44;当r =15时,k =0,a =15;当r =16时,k =0,a =16; 当r =17时,k =1,a =47;当r =18时,k =0,a =18;当r =19时,k =1,a =47;当r =20时,k =0,a =20; 当r =21时,k =0,a =21;当r =22时,k =0,a =21;当r =23时,k =1,a =53;当r =24时,k =1,a =24; 当r =25时,k =0,a =25;当r =26时,k =0,a =26;当r =27时,k =0,a =27;当r =28时,k =0,a =28; 当r =29时,k =1,a =59; 模块三、高斯记号最值问题: 例7.以[x ]代表不超过x 的最大整数,设自然数n 满足1231[ ][][][][]20111515151515n n -+++++>,则n 的最小值是 。 解:12214[], [], [], [],15151515都等于0,15161729[], [], [], [],15151515 都等于1, 30313244[], [], [], [],15151515 都等于2,……,它们的和是15×(1+2+3+…+n ), 又2011÷15=134……1, 1+2+3+…+n ≤134,解得n ≤15,取n =15时,1+2+3+……+15=120, 所以前16组数共有14+15×15=239个数, 即123239[][][][]180015151515++++=,再往后240241242254[], [], [], [],15151515 都是16, 1800+14×16>2011,所以239+14=253. 即n 的最小值是253. 例8.下列m 个整数2009120092200932009[], [], [], , [],123m m ++++共有69个不同的取值,则m 的最小值为 ,最大值为 。 解:由于20092009[][]1k k k +=+, 所以m 个整数2009120092200932009[], [], [], , [],123m m ++++共有69个不同的取值, 相当于m 个整数2009200920092009[], [], [], , [],123m 共有69个不同的取值, 而200920092009[][]1(1) k k k k =+++ =2009200920092009[[ ]{}[]{}]11(1)(1)k k k k k k +++++++ =2009200920092009[][][{}{}]1(1)1(1) k k k k k k +++++++,