题目内容
【题目】问题:在1~n(n ≥2)这n个自然数中,每次取两个数(不分顺序),使得所取两数之和大于n,共有多少种取法?
探究:不妨设有m种取法,为了探究m与n的关系,我们先从简单情形入手,再逐次递进,最后猜想得出结论.
探究一:在1~2这2个自然数中,每次取两个不同的数(不分顺序),使得所取的两个数之和大于2,有多少种取法?
根据题意,有下列取法:1+2,共1种取法.
所以,当n=2时,m=1.
探究二:在1~3这3个自然数中,每次取两个不同的数(不分顺序),使得所取的两个数之和大于3,有多少种取法?
根据题意,有下列取法:1+3,2+3,共2种取法.
所以,当n=3时,m=2.
探究三:在1~4这4个自然数中,每次取两个不同的数(不分顺序),使得所取的两个数之和大于4,有多少种取法?
根据题意,有下列取法:1+4,2+4,3+4,2+3,共有3+1=4种取法.
所以,当n=4时,m=3+1=4.
探究四:在1~5这5个自然数中,每次取两个不同的数(不分顺序),使得所取的两个数之和大于5,有多少种取法?
根据题意,有下列取法:1+5, 2+5, 3+5, 4+5,2+4,3+4,共有4+2=6种不同的取法.
所以,当n=5时,m=4+2=6.
探究五:在1~6这6个自然数中,每次取两个不同的数(不分顺序),使得所取的两个数之和大于6,有多少种不同的取法?(仿照上述探究方法,写出解答过程)
探究六:在1~7这7个自然数中,每次取两个不同的数,使得所取的两个数之和大于7,共有 种取法?(直接写出结果)
不妨继续探究n=8,9,···时,m与n的关系.
结论:在1~n这n个自然数中,每次取两个数,使得所取的两个数字之和大于n,当n为偶数时,共有___种取法;当n为奇数时,共有___种取法;(只填最简算式)
应用:(1)各边长都是自然数,最大边长为11的不等边三角形共有 个
(2)各边长都是自然数,最大边长为12的三角形共有 个
【答案】探究五:有9种不同的取法,解答过程见解析;
探究六:12;
结论:,;
应用:(1)20;(2)42.
【解析】
探究五和探究六依照上述过程写出即可;
结论:根据n=2~7时,对应m的值,总结规律即可;
应用:(1)相当于求出n=10(偶数)时,对应的m的值,再减去相加等于11的情况;
(2)分两种情况计算:当三角形是不等边三角形时,按(1)同理得出有25个三角形;当三角形是等腰三角形时,再分12为腰和12为底两种情况讨论求解.
探究五:根据题意,有下列取法:1+6,2+6,3+6,4+6,5+6;2+5,3+5,4+5;4+3共有5+3+1=9种取法,所以,当n = 6时,m = 9;
探究六:根据题意,有下列取法:1+7,2+7,3+7,4+7,5+7,6+7;2+6,3+6,4+6,5+6;3+5,4+5;共有6+4+2=12种取法,所以,当n = 7时,m = 12;
结论:根据n=2~7时,对应m的值,可得:当n为偶数时,共有种取法,当n为奇数时,共有种取法;
应用:(1)∵最大边长为11,
∴设另两边为a、b,a≠b≠11,
∴另两边长可能为:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
∴a+b>10,共有:=25(个),
∵a+b>11,
∴共有25-5=20(个),
即各边长都是自然数,最大边长为11的不等边三角形共有20个;
(2)最大边长为12,设另两边为a、b,
当三角形是不等边三角形时,则另两边长可能为:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
∴a+b>11,共有:(个),
∵a+b>12,
∴不等边三角形共有:30-5=25(个),
当三角形是等腰三角形时,①底为12,腰长分别为11,10,9,8,7,一共5个,②腰为12,底为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,共12个,
综上所述,一共有25+5+12=42(个).