统筹与优化专题答案解析 一、必胜策略(核心公式:总数÷(1+n),n为每次最多取/写的数量) 核心逻辑: 无余数:后取/写者必胜,每次与对方取/写的数量和为(1+n)(凑“关键和”)。 有余数:先取/写者必胜,先取走余数,之后每次与对方凑“关键和”。 特殊规则(取到最后一个输):转化为“让对方取到最后一个”,总数按“总数-1”计算。 例1:12枚棋子,每次取1-2枚 关键和:1+2=3,总数÷3=12÷3=4(无余数)。 结论:小元后取,必胜策略:每次丫丫取x枚(1或2),小元取(3-x)枚,最终必取到最后1枚。 1-1:9枚棋子,每次取1-2枚 关键和=3,9÷3=3(无余数)。 结论:丫丫后取,每次与小帅取的数量和为3,必胜。 1-2:16枚棋子,每次取1-3枚 关键和=1+3=4,16÷4=4(无余数)。 结论:小美后取,每次与小帅取的数量和为4,必胜。 例2:13枚棋子,每次取1-2枚 关键和=3,13÷3=4余1(有余数)。 结论:小西先取1枚,之后每次与丫丫取的数量和为3,必胜。 2-1:10枚棋子,每次取1-2枚 关键和=3,10÷3=3余1(有余数)。 结论:小乐先取1枚,之后每次与丫丫取的数量和为3,必胜。 例3:“天气”笔画(共8画,每次写1-2画) 总笔画:“天”4画+“气”4画=8画,关键和=3,8÷3=2余2(有余数)。 结论:丫丫先写2画,之后每次与小文写的笔画和为3,必写最后一画。 3-1:“幸运”笔画(共15画,每次写1-2画) 总笔画:“幸”8画+“运”7画=15画,关键和=3,15÷3=5(无余数)。 结论:小芳后写,每次与小威写的笔画和为3,必胜。 3-2:10根火柴,取到最后一根输 转化目标:让丫丫取到第10根,小菡需取到第9根(总数按9根算),关键和=3,9÷3=3(无余数)。 结论:小菡后取,每次与丫丫取的数量和为3,最终丫丫必取第10根,小菡获胜。 二、排队问题(核心原则:先快后慢,减少等候累积) 单队伍:总时间=(每人时间×等候人数),等候人数=队伍总人数-当前顺序+1 双队伍:先按时间排序,再将时间分配给两组(使两组总时间接近),每组内部仍“先快后慢” 例4:4人打水(1、3、2、4分钟) 排序:1(小美)→2(小帅)→3(丫丫)→4(奥莉) 总时间=1×4 + 2×3 + 3×2 + 4×1 = 4+6+6+4=20分钟 结论:最短20分钟 4-1:3人看病(8、6、10分钟) 排序:6(丫丫)→8(小东)→10(小帅) 总时间=6×3 + 8×2 + 10×1 = 18+16+10=44分钟 结论:最短44分钟 4-2:5人买冰淇淋(2、5、3、4、6分钟) 排序:2→3→4→5→6(等候时间=前面所有人时间之和) 等候总时间=2×4 + 3×3 + 4×2 + 5×1 = 8+9+8+5=30分钟 结论:最短30分钟 例5:8人打水(1-8分钟,2个水龙头) 时间排序:1、2、3、4、5、6、7、8 分组(使两组总时间接近,总和36,每组≈18): 组1:2、3、5、8(总和18),排序:2→3→5→8,等候时间=2×3+3×2+5×1=6+6+5=17 组2:1、4、6、7(总和18),排序:1→4→6→7,等候时间=1×3+4×2+6×1=3+8+6=17 总时间=(17+17)+36=70分钟 结论:最短70分钟 5-1:6车加油(7、8、9、4、2、5分钟,2个加油枪) 时间排序:2、4、5、7、8、9 分组(总和35,每组≈17-18): 组1:2、7、9(总和18),排序:2→7→9,等候时间=2×2+7×1=4+7=11 组2:4、5、8(总和17),排序:4→5→8,等候时间=4×2+5×1=8+5=13 总时间=(11+13)+35=59分钟 结论:最短59分钟 三、最优方案(核心:优先选单位成本最低的方案) 例6:16米原材料截6米(40根)和4米(36根) 高效截法: 截法1:2根6米+1根4米(16米刚好用完),需20根(满足40根6米,得20根4米) 截法3:4根4米(16米刚好用完),需4根(补充16根4米,满足36根) 总原材料=20+4=24根 结论:最少24根 6-1:187吨货物运输(大卡5吨/10升,小卡2吨/5升) 单位油耗:大卡2升/吨,小卡2.5升 ... ...
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