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《打电话问题》的简便求解方法

《打电话问题》的简便求解方法
打电话问题自从编入小学五、六年级教材中,至今没有找到一个较好的求解方法。老师教得乱,学生掌握难。今以本人的一点浅见向大家讨教。 例:老师要打电话通知31个学生,每分钟通知1人,1、最少多少分通知到所有人?2、 按以上方式, 8 分钟最多可以通知几人? 3 、如果每分钟通知 2 人,最少花多少时间就能通知到每个人? 一、先解第1问: 最少多少分通知到所有人?

(一)、列表分析法

打电话情况统计表(人)

时序(分) 师通知人数 生通知人数 本次合计 各次累计
1 1 0 1 1
2 1 1 1+1=2 1+2= 3
3 1 3 1+3= 4 3+4= 7
4 1 7 1+7= 8 7+8= 15
5 1 15 1+15=16 15+16=31

从上表得出,最少要5分钟才能通知到31人。 值得注意的是:人数只要大于15小于31,就要5分钟。余类推。
(二)、二进制求解法 研究上表可发现规律:
打电话轮次(N) 累计人数(M)
1 1=[1]2
2 3=[11]2
3 7=[111]2
4 15=[1111]2
5 31=[11111]2

这个规律就是把要通知的人数(M)换算成二进制数,这个二进制数是个几位数(N),要全部通知这些人就要打多少轮电话(N)。
如上题 因为31=[11111] 2 二进制是个5位数,所以要打5轮电话,每轮次用时1分,5轮次共用时 1×5=5(分)。 再如上题若要通知53人呢?74人呢? 因为 53=[110101] 2 二进制是个6位数,共用时 1×6=6(分) 。 74=[1001010] 2 二进制 是个7位数,共用时 1×7=7(分)。
二、解答第2问: 按以上方式, 8 分钟最多可以通知几人? 本题也可总结出规律:
打电话轮次(n) 累计人数(M)
1 1=21-1
2 3=22-1
3 7=23-1
4 15=24-1
5 31=25-1

一般地打n轮电话,能通知的最多人数 M满足下列关系式 M= 2n -1 8分钟打8轮电话,最多可以通知 28-1=255(人)。 三、解答第3问: 如果每分钟通知 2 人,最少花多少时间就能通知到每个人? 每分钟通知2人,就是每轮次电话用时 1÷2=0.5(分) 因为 31=[11111]2 二进制是个5位数,5轮电话最少花时间 0.5×5=2.5(分)。

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