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知识框架

数学运算问题一共分为十四个模块,其中一块是特殊情境问题方阵问题是特殊情境问题中的一种。

在公务员考试中方阵问题考察的内容无非只有以下两种类型,算是比较简单的一类问题,从历年真题来看,无论它如何变化,只要掌握其计算公式便可轻松搞定此类问题。

核心点拨

1、题型简介

许多人或许多事物,按一定条件排成正方形或长方形(简称方阵),再根据已知条件求总人()数,这类问题称为方阵问题(也叫乘方问题)

2、核心知识

方阵问题可分为实心方阵和空心方阵,以下便做详细介绍:

1实心方阵

实心方阵公式:

实心方阵总元素数=(最外层每边元素数)2

2空心方阵

 

空心方阵公式:

空心方阵总元素数=(最外层每边元素数)2 -(最内层每边元素数-22

=(最外层每边元素数)2 -(最外层每边元素数-层数)2

=(最外层每边元素数-层数)×层数×4

3、核心知识使用详解

方阵主要有以下几点性质:

方阵不论哪一层,每边上的元素数量都相同,每向里一层,每边上的数量就少2

每层元素数=(每边元素数-1×4

内层元素数=外层元素数-8

层数为积数的空心方阵,总人数的平均数与中间一层的人数相同。

实心方阵的总人数是一个完全平方数,空心方阵的总人数是4的倍数

夯实基础

1.空心方阵问题

例1:

明明用围棋子摆成一个三层空心方阵,如果最外层每边有围棋子15个,明明摆这个方阵最里层共有多少棋子?

 

A. 40
B. 44
C. 48
D. 52

A
[题钥]

本题属于三层的空心方阵;

如果最外层每边有围棋子15,可知最外层每边元素数为15

[解析]

最外层元素数:15

棋子摆成一个三层空心方阵,由于每向里一层,每边上的人数就少2,则:

最里层每边元素数:

152×211

最里层元素数:

=(每边元素数-1×4=(111×4 40

即这个方阵最里层共有40个棋子。

所以,选A。     

2.实心方阵问题

例2:(2007黑龙江A类)

某学校学生排成一个方阵,最外层的人数是60人,问这个方阵共有学生多少人?

A. 272
B. 256
C. 225
D. 240

B
[题钥]

某学校学生排成一个方阵,最外层的人数是60,这个是典型的实心方阵,可先求最外层每边元素数,再根据方阵的核心关系式求解。

[解析]

最外层的人数是60人:

即最外层元素数:60

最外层每边元素数:

=每层元素数÷4160÷4116

实心方阵总元素数:

=(最外层每边元素数)2 162 256

所以,选B

进阶训练

1.空心方阵问题

例3:(2009江苏A类)

有一列士兵排成若干层的中空方阵,外层共有68人,中间一层共有44人,则该方阵士兵的总人数是:

A. 296人
B. 308人
C. 324人
D. 348人

B
[题钥]

有一列士兵排成若干层的中空方阵,可知属于空心方阵问题

外层共有68人,中间一层共有44,由于方阵相邻两层元素数之差为8

所以由外向内算,中间一层为第4层。

[解析]

由题可知: 

最外层每边元素数=每层元素数÷4168÷4118

中间一层每边元素数=每层元素数÷4144÷4112

由于每向里一层,每边上的人数就少2

1812÷23

因此,由外向内算,中间一层为最外层向里3层,即第4层;则最内层为第4层向里3层,即第7层。

确定最内层每边元素数:

123×26

而最外层每边元素数为18,则:

空心方阵总元素数=(最外层每边元素数)2 -(最内层每边元素数-22 182 -(622 308

所以,选B

2.实心方阵问题

例4:光明小学四年级原准备排成一个正方形队列参加广播操表演,由于服装不够,只好横竖各减少一排,这样共需去掉27人,则四年级原来准备多少人参加表演?

A. 225
B. 196
C. 169
D. 144

B
[题钥]

只好横竖各减少一排,即从最外边横竖各减少一排,减少后仍为实心方阵。

[解析]

设原来最外层每边元素数为x

横竖各减少一排,这样共需去掉27

则有:x+(x1)=27

解得,x14,即最外层每边元素数为14

实心方阵总元素数:

=(最外层每边元素数)2 142 196

所以,选B

例5:

有杨树和柳树以隔株相间的种法,种成7行7列的方阵,且杨树种在最外层角上,问方阵中共有杨树、柳树各多少棵?

A. 22  27
B. 23  26
C. 24  25
D. 25  24

D
[题钥]

有杨树和柳树以隔株相间的种法,种成77列的方阵,且杨树种在最外层角上可知,杨树和柳树共种49棵,因为杨树种最外层角上,而且与柳树是隔株相间的种法,也就是一行中,杨树种一棵,柳树种一棵,杨,柳.....据此,可以得出本题的图形,也可以推算出杨树,柳树的数量各是多少。

[解析]

由于杨树和柳树相间种植:

因此方阵每一层上杨树与柳树的数量相同;

杨树种在最外层角上,则最内层的那棵树为杨树,也就意味着杨树比柳树多1棵。

根据题意可列表如下:

其中“★”代表杨树;

故该方阵中共有25棵杨树,24棵柳树;

所以,选D

习题精炼

开始练习

  学完知识点后就应该进行实战演练了,自我检测中的题目是91UP专家团针对本条知识精选出来的典型题目。题 不在多而在于精,在洞察其万变不离其宗的模式,认真完成自我检测可以事半功倍举一反三。

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