有長度為1 2 3 99的線段各一條,用這些線段做邊長,是否可以構造 1 正方形, 2 長方形, 3 正三角形

時間 2021-08-30 09:39:57

1樓:暁樂尒

1+2+…+99=4950

(1)正方形:4條邊,l=4950/4=1237.5(不可能)

(2)長方形:設在含有1和99的邊,離99近的那一端為a。(如第一幅圖)

[(99+a)*99]/2+[(1-a+1)*(1-a)]/2=4950(等差數列求和公式)

解得a=96.9…(這是一個無限不迴圈小數),a要為整數,故不可能。

(包括1和99在邊長的一端)

(3)正三角形【和(2)長方形的做法一樣】:設含有1和99的邊,離99近的那一端為b。(如第二幅圖)

[(99+b)*99]/2+[(1-b+1)*(1-b)]/2=4950(等差數列求和公式)

解得b=98,b為整數,故可能。

(包括1和99在邊長的一端)

與題無關:若圖看不清,我會重發圖。希望這對你有所幫助。

2樓:失戀狂灬

別人都打出來了,為什麼不接納

3樓:匿名使用者

(1)因為1-99中又99個數字,99不能被4整除所以正方形不可以,

(2)長方形,中99不能被2整除所以長方形不可以,

(3)等邊三角,中99能被3整除所以可以

4樓:花開灬為誰

正方形(1+2+3+……99)*2/99=4950 4950/4不得整數所以不行

長方形4950/2=2475,長+寬=2475即可

正三角形三邊相等4950/3=1650.所以可以每個邊都是1650

5樓:匿名使用者

我暈 從1加到99 然後呢 除4 每條的長度一樣 就行!(正方形)

同理啊 從1加到99 然後呢 除3 每條一般 就行啊!(正三角形)

那麼矩形就難點了

6樓:匿名使用者

解這些線段的總長為1+2+3+...+99=100*99/2=4950

(1)如果這些線段構造正方形每邊長應是4950/4=1237.5,這不是整數,由於構造這些線段長均為整數,故無法構造成正方形.

(2)4950/2=2475,如果這些線段構造長方形,該長方形長與寬之和應為2475,如取長方形寬為3,1+2構成一個寬,單獨一個3構成一個寬,剩下還有4,5,...,99這96條線段,將這96條線段分為兩部分,使每一部分之和為2475-3=2472,這是可能的。由4+99=5+98=…=51+52,將4,5,...

,99分為如下48組(4,99)(5,98)…(51,52),從這48組中任取24組,這24組的所有線段組成長方形長,剩下的24組的所有線段組成長方形另一條長邊。這樣構造長方形的方法很多。總之,用長度為1.

2.3…99的線段做邊長,構造長方形是可行的。

(3) 4950/3=1650,如果這些線段構造正三角形,該正三角形邊長應為1650,將這99條線段分為三部分,使每一部分之和為1650,這是可能的。如1+5+9=2+6+7=3+4+7,將長為1-9的線段分為如下3組:(1,5,9)(2,6,7)(3,4,7),每組含有3條線段,且每組線段之和相等,同樣將長為11-19的線段分為3組(11,15,19)(12,16,17)(13,14,17),每組3個,每組之和也相等,…依次類推,長為21-29的線段分為之和相等的3組為:

(21,25,29)(22,26,27)(23,24,27),…,長為91-99的線段分為之和相等的3組為:(91,95,99)(92,96,97)(93,94,97),從1-9,11-19,…,91-99對應的線段組中任選一組,將其中所含的邊組成正三角形一條邊,再從1-9,11-19,…,91-99對應的剩餘的線段組中任選一組,將其中所含的邊組成正三角形另一條邊,最後將剩餘的線段組成正三角形第三條邊,這樣構造正三角形的方法也很多。總之,用長度為1.

2.3…99的線段做邊長,構造正三角形也是可行的。

7樓:匿名使用者

用長度為1,2,3,…,99的線段做邊長,構造正方形是不可行的,構造長方形和正三角形是可行的。

解 這些線段的總長為1+2+3+...+99=100*99/2=4950.

(1)如果這些線段構造正方形每邊長應是4950/4=1237.5,這不是整數,由於構造這些線段長均為整數,故無法構造成正方形.

(2)4950/2=2475,如果這些線段構造長方形,該長方形長與寬之和應為2475,如取長方形寬為3,1+2構成一個寬,單獨一個3構成一個寬,剩下還有4,5,...,99這96條線段,將這96條線段分為兩部分,使每一部分之和為2475-3=2472,這是可能的。由4+99=5+98=…=51+52,將數4,5,...

,99分為其中數字之和相等的48組:(4,99)(5,98)…(51,52),從這48組中任取24組,這24組的所有數字之和與剩下的24組的所有數字之和相等,將這24組的數字所對應的線段拼接成長方形的一個長邊,剩下的24組的所對應的線段拼接成長方形的另一條長邊,這樣構造長方形的方法很多,不是唯一的。總之,用長度為1,2,3,…,99的線段做邊長,構造長方形是可行的。

(3) 4950/3=1650,如果這些線段構造正三角形,該正三角形邊長應為1650,將這99條線段分為三部分,使每一部分之和為1650,這也是可能的。由1+5+9=2+6+7=3+4+7,將長為1-9的線段分為如下3組:(1,5,9)(2,6,7)(3,4,8),使每組含有3條線段,且每組線段之和相等,同樣將長為11-19的線段分也為3組(11,15,19)(12,16,17)(13,14,18),每組3個,每組之和也相等,…,依次類推,長為21-29的線段分為之和相等的3組為:

(21,25,29)(22,26,27)(23,24,28),…,長為91-99的線段分為之和相等的3組為:(91,95,99)(92,96,97)(93,94,98),再將長為10的倍數的線段10,20,..,90也分為之和相等的3組(10,50,90)(20,60,70)(30,40,80),從1-9,11-19,…,91-99對應的線段組中各選一組,從長為10的倍數的3個線段組中任選一組,將所選的組中所含的線段拼接成正三角形一條邊,再從1-9,11-19,…,91-99對應的剩餘的線段組中任選一組,從長為10的倍數的3個線段組中也再選一組,將所選的組中所含的線段拼接成正三角形另一條邊,最後將剩餘的線段拼接成正三角形第三條邊,這樣就構成了一個正三角,這樣構造正三角形的方法也很多,不是唯一的。

總之,用長度為1,2,3,…,99的線段做邊長,構造正三角形也是可行的。

為了進一步深入研究本題,需要研究如下前n個自然數和的性質:

s=1+2+3+…+n=n(n+1)/2

命題1,當且僅當n=4k-1,4k時,則s為偶數,當且僅當n=3k-1,3k時,s能被3整除,其中k為整數.

證明 當n=4k-1,s=(4k-1)(4k)/2=2(4k-1)k,當n=4k, s=(4k)(4k+1)/2=2(4k+1)k,顯然此時s均為偶數,否則當n=4k+1時,s=(4k+1)(4k+2)/2=(4k+1)(2k+1),當 n=4k+2,s=(4k+2)(4k+3)/2=(2k+1)(4k+3)均是兩奇數之積,故s為奇數。

當n=3k-1, s=(3k-1)(3k)/2,當n=3k, s=(3k)(3k+1)/2,由3k(3k+1),3k(3k-1)均能被3整除,再由2與3互素,故s也均能被3整除;否則當n=3k+1,s=(3k+1)(3k+2)/2=(9k^2+9k)/2+1,顯然s用3除餘1,故s不能被3整除。

命題2,當n=4k-1,4k時,n個連續自然數可分為兩組,使得兩組中數字之和相等。

證明 用數學歸納法證明,首先考慮n=4k-1時的情況,當k=1時,此時n=4k-1=3,由1+2=3,可知當k=1時,命題成立,假設命題對任意k成立,考慮k+1的情況,此時n=4k+3,由歸納法假設前4k-1個自然數1,2,…,4k-1可分為a,b兩組,且兩組數字之和相等,將4k,4k+1,4k+2,4k+3加入到自然數1,2,…,4k-1中,由於(4k)+(4k+3)=(4k+1)+(4k+2),故將4k,4k+3加入上面a組,4k+1,4k+2加入b組得到新的兩組a1和b1其數字之和仍相等,對n=4k-1時的情況完成了歸納法證明,n=4k時的情況類似證明。

命題3,當n=3k-1,3k(k≥2)時,前n個自然數可分為三組,使得三組中數字之和相等。

證明 用數學歸納法證明,首先考慮n=3k-1時的情況, 當k=2時,此時n=3k-1=5,由1+4=2+3=5,可知當k=2時,命題成立,當k=3時,n=3k-1=8, 由1+2+3+6=5+7=4+8,可知當k=3時,命題也成立,假設命題對任意k,k+1命題成立,考慮k+2的情況,此時n=3k+5, 由歸納法假設前3k-1個自然數1,2,…,3k-1可分為三組a,b,c,使得三組數字之和相等,將3k,3k+1,3k+2,3k+3,3k+4,3k+5加入到自然數1,2,…,3k-1中, 由於(3k)+(3k+5)=(3k+1)+(3k+4)=(3k+2)+(3k+3),故將3k,3k+5加入a組,將3k+1,3k+4加入b組,將3k+2,3k+3加入c組,得到新的三組a1,b1,c1數字之和仍相等。對n=3k-1(k≥2)時的情況完成了歸納法證明,n=3k時的情況類似證明。

現在回到本題中,由99=4*24+3=3*33和命題1可知前99個自然數之和能被2,3整除,並由命題2和命題3可知,前99個自然數之和可分為兩組或三組,使得兩組數字之和或三組數字之和相等,由命題3即直接得到用長度為1,2,3,…,99的線段可構造出正三角形的結論,如果要構造出長方形,正如上所說可取長方形寬為3,1+2構成一個寬,單獨一個3構成一個寬,剩下還有4,5,...,99這96條線段,96=4*24,這連續96個自然數仍可分為數字之和相等的兩組,證明方法與命題2類似,也可取長方形寬為1+99=2+98, 剩下還有3,5,...,97這95條線段,95=4*24-1,這連續95個自然數也可分為數字之和相等的兩組。

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