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代数思维与数形结合思想破解小学奥数年龄问题

时间:2019-06-03 12:41:51

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代数思维与数形结合思想破解小学奥数年龄问题

年龄问题是小学奥数中经常出现的题型,通过此类问题,可以帮助学生形成自己的解题思维,而这些思维能在后续代数、方程等学习中起到良好的促进作用。下面我们先一起来看下这两道题。

一、 年龄问题

【问题一】:杰克对他父亲说:“我今年的年龄正好与你的年龄相反。”父亲回答说:“去年,我的年龄是你的两倍。”请问父亲的年龄是多少?

【问题二】:汤姆今年的年龄正好与他祖父的年龄相反。当汤姆活到他祖父现在这个年纪的时候,假如他的祖父仍健在,那么他的年龄是今年汤姆年龄的两个数字在中间相隔一个0。请问汤姆今年几岁?

特殊的年龄问题

二、 例题一解析

【问题一】:杰克对他父亲说:“我今年的年龄正好与你的年龄相反。”父亲回答说:“去年,我的年龄是你的两倍。”请问父亲的年龄是多少?

1. 列式计算

【解析】:根据“今年杰克的年龄正好与其父亲的年龄相反”,我们可以假设杰克今年的年龄的十位数和个位数分别是a、b,则其父亲的年龄的十位数和个位数分别是b、a,且a、b均为大于0且小于10的整数。

另外,根据“去年,杰克父亲的年龄是杰克年龄的两倍”,有如下式子:

列式计算解年龄问题

观察上式,发现,(b-1)×2的个位数为a-1,则说明a-1必然是个偶数,也就是a肯定是个奇数,推断a可以取1、3、5、7、9,但是,由于a乘以2加上(b-1)乘以2的进位数等于b,也就是说a乘以2不能大于10,故a只能取1和3两个值。

当a=1的时候,b-1乘以2的个位数为a-1=0,说明b-1只能是5,b只能是6。此时a乘以2等于2,b等于6,不满足上式的十位数。

当a=3的时候,上式个位数中,a-1=2,由(b-1)×2=a-1,推出b-1=1或b-1=6,也就是b=2或b=7,b=2不满足上式十位数,舍弃,b=7满足。

故杰克今年的年龄是37岁,其父亲的年龄是73岁。

2. 代数思维

解析:根据“今年杰克的年龄正好与其父亲的年龄相反”,我们可以假设杰克今年的年龄的十位数和个位数分别是a、b,则其父亲的年龄的十位数和个位数分别是b、a,且a、b均为大于0且小于10的整数。

然后,根据等量关系列式,有

2(10a + b-1) = 10b + a-1

20a + 2b -2 = 10b + a -1

19a = 8b +1 ①

观察①式,发现不管b取什么值,上式等式右边肯定是一个偶数,所以等式左边a必然是一个奇数。又因为a的系数是b的系数的两倍还多,所以,b的值总体为a的两倍还多点。

又因为,a、b都是大于0且小于10的整数,所以,a,只能取1或3。

当a=1时,没有合适的整数值使得①式成立。

当a=3时,b=7。满足①式。

故杰克今年的年龄是37岁,其父亲的年龄是73岁。

三、 例题二解析

【问题二】:汤姆今年的年龄正好与他祖父的年龄相反。当汤姆活到他祖父现在这个年纪的时候,假如他的祖父仍健在,那么他的年龄是今年汤姆年龄的两个数字在中间相隔一个0。请问汤姆今年几岁?

1. 方法一

解析:根据“汤姆今年的年龄正好与他祖父的年龄相反”,我们可以假设汤姆今年的年龄的十位数和个位数分别是a、b,则其祖父的年龄的十位数和个位数分别是b、a。

今年,汤姆的年龄为10a+b,其祖父的年龄为10b+a;

他们的年龄差为:10b+a - (10a+b);

由“当汤姆活到他祖父现在这个年纪的时候,其祖父的年龄是今年汤姆年龄的两个数字在中间相隔一个0”。说明,此时过去了“年龄差”年,其祖父年龄也增长了“年龄差”岁,则有如下等式:

10b+a + [10b+a - (10a+b)] = 100a+b

19b-8a = 100a+b

18b = 108a

也就是b=6a。

因为a、b都是大于0且小于10的整数,故只能是a=1,b=6。也就是说汤姆今年16岁。

【回顾】年龄问题的关键要点在于:年龄差始终相等!

2. 方法二

解析:根据题意,我们可以假设,当汤姆活到她祖父现在这个年纪时,她祖父的年龄为10A岁,那么汤姆今年的年龄为1A岁,两者之间相差90岁。90岁恰好也是今年汤姆与她祖父年龄之差的两倍(如下图所示,ab’=90,ab=a’b’)。

图解理解年龄差

因此,题目可简化为:A1-1A=45,得出A=6。

汤姆今年16岁,她的祖父61岁;当汤姆活到她祖父现在这个年纪时,假如她的祖父还健在,应该是106岁。

四、 小结

1、年龄问题的关键要点在于:①年龄差始终不变,②随着年龄的增长,年龄的倍数会逐渐变小。

2、不管是什么年龄问题,只要大家掌握了代数思维及数形结合思维,就能够轻易破解。

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