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奥数解题技巧

奥数题没有现成的解法,但有一些技巧能同时用在许多题上。这里收集了最常用到的11种解题技巧,每种都配有一道例题、一幅图和解答。

打开解答之前,请先和孩子一起试着做一做。最重要的是看出是哪种技巧起了作用,下次就能认出它来。

任何一道题,从哪里开始

选择技巧之前,先走一遍下面四个步骤会很有帮助。数学家乔治·波利亚在他的著作《怎样解题》(1945年)中提出了这四步。

  1. 理解题目

    用自己的话说一说。你知道什么?要找的是什么?

  2. 拟订方案

    它让你想起了什么?这一页上的哪种技巧可以试一试?

  3. 执行方案

    一步一步来,把每一步得到的结果写下来。

  4. 回顾

    把答案代回题目里。全都对得上吗?会不会还有别的答案?

看清题目

首先要读懂题目。这些技巧能把文字变成一幅图、一张表或一个小例子。

01

把题画出来

一幅画或一张示意图,能把文字变成看得见的东西。线段、点和箭头就够了,不必画得好看。

适用于:“比……多……”、年龄、行程、整体的部分。

例题 · 1–2年级

哥哥比妹妹大4岁。两人的年龄加起来是16岁。哥哥几岁?

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  1. 把妹妹的年龄画成一条线段,哥哥的年龄画成同样长的线段再加上4岁。

  2. 去掉多出的4岁:16 − 4 = 12。这是两条一样长的线段。

  3. 一条线段是12 ÷ 2 = 6岁,这就是妹妹。哥哥是6 + 4 = 10岁。

示意图把脑子里难以理清的关系摆在眼前:去掉多出的四岁,哥哥和妹妹一样大。

答案 哥哥10岁。

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02

列个表格

线索一多,就很难全记在脑子里。表格会替您记着:每条线索就是一个叉,哪一行只剩下一个空格,那就是答案。

适用于:好几个人、好几样东西,还有带“不”字的线索。

例题 · 1–2年级

小雅、小斌和小薇养了一只猫、一只狗和一只鹦鹉,每人养一只。小雅养的不是猫。小斌怕狗。猫不住在小斌家。谁养的是哪种宠物?

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  1. 按每条线索画叉:小雅,不是猫;小斌,不是狗;猫,不在小斌家。

  2. 小斌那一行只剩一个格子:鹦鹉。所以小雅和小薇都没有养鹦鹉。

  3. 小雅只剩下狗,小薇只剩下猫。

格子里的小数字,表示这一格是在解答的第几步标上的。

答案 小雅养狗,小斌养鹦鹉,小薇养猫。

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03

先试小数字

特例

数很大、看不出从哪里下手时,就用小数字来解同一道题。找出规律,再把它用到大数上。

适用于:很大的数、“一百”“一千”、很长的一排。

例题 · 3–4年级

沿着一条长100米的路立柱子,每隔5米立一根,两端也要立。一共需要多少根柱子?

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  1. 一百米没法画出来,那就先取一条10米长的路。柱子立在0米、5米和10米处:3根柱子,2个间隔。

  2. 15米和20米的路也一样:柱子总比间隔多一根。

  3. 100米长的路上有100 ÷ 5 = 20个间隔,所以有21根柱子。

在短短的路上就能看出规律,再把它用到一百米上就行了。

答案 21根柱子。

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找到答案

弄清题目在说什么之后,这些技巧能一路引向答案,途中什么都不会漏掉。

04

有序列举

随意列举,难免会漏掉一些或者重复计数。有序列举是按顺序来的:先按一个特征分,再按下一个特征分。画树状图很方便。

适用于:“有几种方法”“能组成几个数”“写出所有可能”。

例题 · 1–2年级

用数字2、4、6和8可以组成多少个不同的两位数?每个数里的数字不能重复使用。

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  1. 先定好顺序:先选十位上的数字,再选个位上的数字。

  2. 十位上的数字可以是2、4、6或8。每选定一个,个位上还剩另外三个数字可选。

  3. 按分支逐一写出来:24、26、28、42、46、48、62、64、68、82、84、86。一个都没漏,也一个都没重复。

树状图让什么都漏不掉:每个首位数字都有自己的分支。

答案 12个数。

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05

从结尾往回推

倒推法

知道故事的结局、要问开头是什么时,就倒着推。把每个动作都换成相反的动作:“吃掉”换成“还回去”,“乘”换成“除”。

适用于:知道最后的结果,要求出最开始有多少。

例题 · 3–4年级

碗里有一些苹果。小彤吃了其中的一半。接着小鹏吃了剩下的一半,又多吃了一个。最后还剩2个苹果。碗里原来有多少个苹果?

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  1. 从已知的开始:最后剩下2个苹果。

  2. 小鹏吃之前:把多吃的那一个还回去,2 + 1 = 3。这是一半,所以原来有6个。

  3. 小彤吃之前:6个是一半,所以原来有12个。检验:12 → 6 → 6 − 3 − 1 = 2。

从右往左,每一步都反过来做:“吃了一半”变成“乘2”,“又多吃了一个”变成“加1”。

答案 12个苹果。

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06

假设全都一样

假设法

题目里有两种东西时,先假设它们全都是同一种。算一算结果差了多少,就能看出要换掉几个。

适用于:两种东西,总数已知:头和脚,两种面值的硬币。

例题 · 3–4年级

院子里有一些鸡和兔子在散步。它们一共有10个头、28只脚。院子里有几只兔子?

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  1. 假设10只全是鸡,那么就有10 × 2 = 20只脚。

  2. 实际上有28只脚,多了8只。

  3. 每把一只鸡换成一只兔子,就多出2只脚:8 ÷ 2 = 4只兔子。检验:4 × 4 + 6 × 2 = 28。

先当作全都一样来算,再换掉刚好需要的数量,让结果对上。

答案 4只兔子。

07

找规律

看看前几步,找出重复的部分。有了这个重复的片段,就能一下子跳到很远的地方,不必把中间的都画出来。

适用于:图案、排列、日历:“第二十个是什么”“第一百个是什么”。

例题 · 1–2年级

一排旗子按顺序挂着:红、黄、绿、蓝,然后又是红、黄、绿、蓝,依此类推。第23面旗子是什么颜色?

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  1. 找出重复的片段:红、黄、绿、蓝,共四面旗子。

  2. 23面旗子是完整的5组,每组四面,共20面,还多出3面。

  3. 第23面是它那一组里的第三面,而每组的第三面总是绿色。

不必画出二十三面旗子,只要看出这面旗子在它那组四面里排第几就行了。

答案 绿色。

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证明

奥赛中的问题常常不是“有多少”,而是“有没有可能”。这时光会数还不够,还要讲清楚为什么不可能是别的样子。

08

假设相反的情况

反证法

要证明某件事不可能,就先假设它可能,然后一路推理下去,直到出现矛盾。几乎所有的真假话问题都是这样解的。

适用于:“有没有可能”“证明这不可能”、谁说的是真话。

例题 · 3–4年级

岛上住着总说真话的骑士和总说假话的骗子。小雅说:“小斌是骗子。”小斌说:“我和小雅都是骑士。”谁是骑士,谁是骗子?

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  1. 假设小斌是骑士。那么小斌的话是真的,小雅也是骑士。可是身为骑士的小雅却说小斌是骗子。矛盾。

  2. 所以小斌是骗子,小斌的话是假的:小雅和小斌并不都是骑士。这说得通。

  3. 小雅说“小斌是骗子”,这句话是真的。只有骑士才说真话,所以小雅是骑士。

一条路走进了死胡同,所以另一条路是对的。

答案 小雅是骑士,小斌是骗子。

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09

看奇偶

有时候不必知道全部,只要知道一个数是偶数还是奇数就够了。如果某样东西每走一步都在偶数和奇数之间切换,那么根据步数,马上就能知道最后可能停在哪里、不可能停在哪里。

适用于:跳跃、移动、交换、“每隔一个”“能不能得到”。

例题 · 3–4年级

一只蚱蜢停在数轴的零点上。它每跳一次,都正好向左或向右移动1。跳了5次之后,它能回到零点吗?

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  1. 把格子轮流涂上颜色:偶数格和奇数格。

  2. 每跳一次,颜色就变一次:从偶数格跳到奇数格,或者反过来。

  3. 跳了5次,次数是奇数,所以蚱蜢一定落在奇数格上,而零是偶数。

不必追踪蚱蜢究竟跳到了哪里,只要盯住它所在格子的颜色就够了。

答案 不能。

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10

鸽子和鸽巢

抽屉原理

如果鸽子比鸽巢多,那么总有一个鸽巢里至少有两只鸽子。这听起来理所当然,却能证明一些看似无法验证的事。

适用于:“证明一定有”“至少两个”“保证”。

例题 · 3–4年级

一颗骰子至少要掷几次,才能保证某个点数至少出现两次?

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  1. 骰子有6个点数,就是6个“鸽巢”。每掷一次就是一只“鸽子”。

  2. 掷6次之后,点数仍有可能各不相同:1、2、3、4、5、6。

  3. 第七次掷的时候已经没有空着的鸽巢了:一定有某个点数出现第二次。所以要掷7次。

即使前六次掷出的点数都不一样,第七次也一定会和其中某一次重复。

答案 掷7次。

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11

对称地走

对称策略

在两人对弈的游戏中,赢家往往是能对称地模仿对方走法的人。这样只要对手还有棋可走,自己就总有一步可以应对。

适用于:两人游戏:“双方都走对时,谁会赢”。

例题 · 5–6年级

一个长条上有9个格子。两人轮流往空格里放一枚棋子,但不能放在已有棋子的格子旁边。谁放不下棋子谁就输。先手的第一枚棋子应该放在哪里,才能无论对方怎么走都赢?

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  1. 第一步,把棋子放在正中间,也就是第五格。

  2. 对手每走一步,就走它的对称步:隔着正中间、在正对面的那一格。

  3. 如果对手放的那一格是空的、旁边也没有棋子,那么它的对称格也一样。所以先无棋可走的一定是对手。

长条只有一个正中间的格子,其余每一格都有对称的格子。所以先手永远不会无棋可走。

答案 放在正中间,也就是第5格,然后每一步都对称地走。

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试试哪种技巧

这是根据题目里的字眼给出的提示,而不是规则:很多题同时可以用两种技巧解开。

如果题目里有…………就试试

“比……多……”、年龄、整体的部分
01把题画出来
很多人、很多东西,还有带“不”字的线索
02列个表格
很大的数,又不知道从哪里下手
03先试小数字
“有几种方法”“能组成几个数”
04有序列举
已知结局,问的是开头
05从结尾往回推
两种东西和一个总数
06假设全都一样
有东西重复出现:“第二十个是什么”
07找规律
“有没有可能”“证明这不可能”
08假设相反的情况09看奇偶
“保证”“至少两个”
10鸽子和鸽巢
两人游戏:“谁会赢”
11对称地走