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什么是方阵?
将若干人或物体一定条件排成正方形,称为方阵。根据已知条件求总人数或总物数,这类问题就叫做方阵问题。
方阵又分为实心方阵和空心方阵两种。
方阵每边人数与四周人数的关系
四周人数=(每边人数-1)×4,可变换:每边人数=四周人数÷4+1
方阵总人数的求法
实心方阵:总人数=最外层每边人数×最外层每边人数
例1 在育才小学的运动会上,进行体操表演的同学排成方阵,每行22人,参加体操表演的同学一共有多少人?
分析:实心方阵,相当于22行,每行22人,那么总人数为22×22=484人
空心方阵:法1:
由外向内数:第1层总人数=(第一层每边人数-1)×4,第2层总人数=第1层人数-4
第3层总人数=第2层人数-4
……
总之,由外向内数,越往内层人数越少,相邻两层之间人数相差4
也可以表达成:
第m层总人数=第1层人数-4×(m-1)
总人数=(第1层总人数+最内层总人数)×层数÷2
例2 同学们围成3层方阵做游戏,最外边一层有10人,求全方阵的人数。
分析:第1层总人数是10×4-4=36人,由外向内每层人数依次减少,相邻差4人。那么第二层为36-4=32人,第3层人数为32-4=28人。全方阵的人数为36+32+28=96人。
法2:
若将空心方阵分成四个相等的矩形计算:
总人数=(每边人数-层数)×层数×4 【4个完全不重合的相等的矩形】
=每边人数×层数×4-层数×层数×4 【4个部分重合的相等的矩形】
注:这里的每边人数指的是最外层的每边人数
例3 有一队伍排成一个中空方阵,最外层总人数是52人,最内层总人数是28人,这队学生共多少人?
分析:根据“第m层总人数=第1层人数-4×(m-1)”求出最内层是第几层,即求中空方阵的层数。假设中空方阵是x层,列式52-4×(x-1)=28,解得x=7。总层数7层。再根据“总人数=(第1层总人数+最内层总人数)×层数÷2”,求得学生总人数为(52+28)×7÷2=280人。
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