奥数第五讲 周期性问题在日常生活中，有一些现象按照一定的规律不断重复出现。如：人调查十二生肖：鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪；一年有春夏秋冬四个季节；一个星期有七天等。像这样日常生活中常碰到的有一定周期的问题，我们称为简单周期问题。这类问题一般要利用余数的知识来解决。 在研究这些简单周期问题时，我们首先要仔细审题，判断其不断重复出现的规律，也就是找出循环的固定数，如果正好有个整数周期，结果为周期里的最后一个；如果不是从第一个开始循环，利用除法算式求出余数，最后根据余数的大小得出正确的结果。一、 例题与方法指导例1、某年的二月份有五个星期日，这年六月一日是星期_.思路导航：因为74=28，由某年二月份有五个星期日，所以这年二月份应是29天，且2月1日与2月29日均为星期日，3月1日是星期一，所以从这年3月1日起到这年6月1日共经过了 31+30+31+1=93(天).因为937=132，所以这年6月1日是星期二.例2、1989年12月5日是星期二,那么再过十年的12月5日是星期_.思路导航：依题意知，这十年中1992年、1996年都是闰年，因此，这十年之中共有36510+2=3652（天）因为（3652+1）7=5216，所以再过十年的12月5日是星期日.注上述两题(题1题2)都是推断若干天、若干月或若干年后某一天为星期几，解答这类问题主要依据每周为七天循环的规律，运用周期性解答.在计算天数时,要根据“四年一闰，整百不闰，四百年才又一闰”的规定，即公历年份不是整百数时，只要是4的倍数就是闰年，公历年数为整百数时，必须是400的倍数才是闰年.例3、按下面摆法摆80个三角形,有_个白色的. 思路导航：从图中可以看出,三角形按“二黑二白一黑一白”的规律重复排列，也就是这一排列的周期为6，并且每一周期有3个白色三角形.因为806=132，而第十四期中前两个三角形都是黑色的，所以共有白色三角形133=39（个）.例4、节日的校园内挂起了一盏盏小电灯，小明看出每两个白灯之间有红、黄、绿各一盏彩灯.也就是说,从第一盏白灯起,每一盏白灯后面都紧接着有3盏彩灯,小明想第73盏灯是_灯.思路导航：依题意知,电灯的安装排列如下:白,红,黄,绿,白,红,黄,绿,白,这一排列是按“白，红，黄，绿”交替循环出现的，也就是这一排列的周期为4.由734=181,可知第73盏灯是白灯例5、时针现在表示的时间是14时正,那么分针旋转1991周后,时针表示的时间 是_.思路导航：分针旋转一周为1小时,旋转1991周为1991小时.一天24小时,199124=8223，1991小时共82天又23小时.现在是14时正,经过82天仍然是14时正,再过23小时,正好是13时.注在圆面上,沿着圆周把1到12的整数等距排成一个圈,再加上一根长针和一根短针,就组成了我们天天见到的钟面.钟面虽然是那么的简单平常,但在钟面上却包含着十分有趣的数学问题,周期现象就是其中的一个重要方面.例6、在100 米地跑道两侧每隔2 米站着一个同学。这些同学从一端开始，按两 女生，再一男生地规律站立着。问这些同学中共有多少个女生？解：一侧：1002=50（人） 50+1=51（人）51（2+1）=17 组一组里有2 个女生，女生217=34（人）两侧共有女生342=68（人）答：共有女生68 人。二、 巩固训练1. 把自然数1,2,3,4,5如表依次排列成5列，那么数“1992”在_列.第一列第二列第三列第四列第五列1234598761011121314181716152. 把分数化成小数后，小数点第110位上的数字是_.3. 循环小数与.这两个循环小数在小数点后第_位,首次同时出现在该位中的数字都是7.4. 一串数: 1,9,9,1,4,1, 4,1,9,9,1,4,1,4,1,9,9,1,4,共有1991个数. (1)其中共有_个1,_个9_个4； (2)这些数字的总和是_.5、 7777所得积末位数是_. 50个答案：1、3仔细观察题中数表. 1 2 3 4 5 (奇数排) 第一组 9 8 7 6 (偶数排) 10 11 12 13 14 (奇数排) 第二组 18 17 16 15 (偶数排) 19 20 21 22 23 (奇数排) 第三组 27 26 25 24 (偶数排)可发现规律如下:(1)连续自然数按每组9个数,且奇数排自左往右五个数,偶数排自右往左四个数的规律循环排列；(2)观察第二组,第三组,发现奇数排的数如果用9除有如下规律:第1列用9除余数为1,第2列用9除余数为2,，第5列用9除余数为5.(3)109=11，10在1+1组，第1列 199=21，19在2+1组，第1列因为19929=2213，所以1992应排列在（221+1）=222组中奇数排第3列数的位置上.2、7=0.57142857它的循环周期是6，具体地六个数依次是5，7，1，4，2，81106=182因为余2，第110个数字是上面列出的六个数中的第2个，就是7.3、35因为0.1992517的循环周期是7,0.34567的循环周期为5,又5和7的最小公倍数是35,所以两个循环小数在小数点后第35位,首次同时出现在该位上的数字都是7.4、853,570,568,8255.不难看出,这串数每7个数即1,9,9,1,4,1,4为一个循环,即周期为7,且每个周期中有3个1,2个9,2个4.因为19917=2843，所以这串数中有284个周期，加上第285个周期中的前三个数1，9，9.其中1的个数是:3284+1=853(个),9的个数是2284+2=570(个),4的个数是2284=568(个).这些数字的总和为1853+9570+4568=8255.三、 拓展提升1. 紧接着1989后面一串数字，写下的每个数字都是它前面两个数字的乘积的个位数.例如89=72,在9后面写2,92=18,在2后面写8,得到一串数字: 1 9 8 9 2 8 6这串数字从1开始往右数，第1989个数字是什么？2. 1991个1990相乘所得的积与1990个1991相乘所得的积，再相加的和末两位数是多少？3. 设n=2222，那么n的末两位数字是多少？ 1991个4在一根长100厘米的木棍上，自左至右每隔6厘米染一个红点，同时自右至左每隔5厘米也染一个红点，然后沿红点处将木棍逐段锯开，那么长度是1厘米的短木棍有多少根？答案：1、 依照题述规则多写几个数字: 1989286884286884可见1989后面的数总是不断循环重复出现286884，每6个一组，即循环周期为6.因为(1989-4)6=3305，所以所求数字是8.2、1991个1990相乘所得的积末两位是0,我们只需考察1990个1991相乘的积末两位数即可.1个1991末两位数是91,2个1991相乘的积末两位数是81,3个1991相乘的积末两位数是71,4个至10个1991相乘的积的末两位数分别是61,51,41,31,21,11,01,11个1991相乘积的末两位数字是91，由此可见，每10个1991相乘的末两位数字重复出现，即周期为10.因为199010=199,所以1990个1991相乘积的末两位数是01,即所求结果是01.3、n是1991个2的连乘积,可记为n=21991,首先从2的较低次幂入手寻找规律,列表如下:nn的十位数字n的个位数字nn的十位数字n的个位数字21022129622042139223082148424162156825322163626642177227282184428562198829122207621024221522114822204观察上表,容易发现自22开始每隔20个2的连乘积,末两位数字就重复出现,周期为20.因为199020=9910，所以21991与211的末两位数字相同，由上表知211的十位数字是4，个位数字是8.所以,n的末两位数字是48.4、 因为100能被5整除,所以自右至左染色也就是自左至右染色.于是我们可以看作是从同一端点染色. 6与5的最小公倍数是30,即在30厘米的地方,同时染上红色,这样染色就会出现循环,每一周的长度是30厘米,如下图所示.6121824305101520259596100.90由图示可知长1厘米的短木棍,每一周期中有两段,如第1周期中,6-5=1,55-64=1.剩余10厘米中有一段.所以锯开后长1厘米的短木棍共有7段.综合算式为:2(100-10)30+1=23+1=7(段)注解决这一问题的关键是根据整除性把自右向左每隔5厘米的染色,转化为自左向右的染色,便于利用最小公倍数发现周期现象,化难为易.