12.?dāng)?shù)學(xué)問題:在1~51這51個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于51,有多少中不同取法?
數(shù)學(xué)模型:為找到解決上面問題的方法,先建立簡單的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究:
(1)在1~5這5個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于5,有多少種不同取法?
解決問題過程如下:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | (1,1) | (1,2) | (1,3) | (1,4) | (1,5) |
2 | (2,1) | (2,2) | (2,3) | (2,4) | (2,5) |
3 | (3,1) | (3,2) | (3,3) | (3,4) | (3,5) |
4 | (4,1) | (4,2) | (4,3) | (4,4) | (4,5) |
5 | (5,1) | (5,2) | (5,3) | (5,4) | (5,5) |
第1行有1種取法(1,5)
第2行有2種取法(2,4),(2,5)
第3行有3種取法(3,3),(3,4),(3,5)
第4行有4種取法(4,2),(4,3),(4,4),(4,5)
第5行有5種取法(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5)
共有1+2+3+4+5種取法,因?yàn)槊看稳蓚(gè)不同的數(shù),所以在這些取法中不包括(3,3),(4,4),(5,5),要從總數(shù)中減去這3中取法,并且(4,2)與(2,4),(4,3)與(3,4),(5,1)與(1,5),(5,2)與(2,5),…(5,4)與(4,5)是同一種取法,因此共有$\frac{1+2+3+4+5-\frac{5+1}{2}}{2}$=6種不同的取法.
(2)在1~6這6個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于6,有多少種不同的取法?
解決問題過程如下:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | (1,1) | (1,2) | (1,3) | (1,4) | (1,5) | (1,6) |
2 | (2,1) | (2,2) | (2,3) | (2,4) | (2,5) | (2,6) |
3 | (3,1) | (3,2) | (3,3) | (3,4) | (3,5) | (3,6) |
4 | (4,1) | (4,2) | (4,3) | (4,4) | (4,5) | (4,6) |
5 | (5,1) | (5,2) | (5,3) | (5,4) | (5,5) | (5,6) |
6 | (6,1) | (6,2) | (6,3) | (6,4) | (6,5) | (6,6) |
第1行有1種取法(1,6)
第2行有2種取法(2,5),(2,6)
第3行有3種取法(3,4),(3,5),(3,6)
第4行有4種取法(4,3),(4,4),(4,5),(4,6)
第5行有5種取法(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6)
第6行有6種取法(6,1),(6,2),(6,3),6,4),(6,5),(6,6)
共有1+2+3+4+5+6種取法,因?yàn)槊看稳蓚(gè)不同的數(shù),所以在這些取法中不包括(4,4),(5,5),(6,6),要從總數(shù)中減去這3中取法,并且(4,3)與(3,4),(5,2)與(2,5),(5,3)與(3,5),(5,4)與(4,5),(6,1)與(1,6),(6,2)與(2,6)…(6,5)與(5,6)是同一種取法,因此共有$\frac{1+2+3+4+5+6-\frac{6}{2}}{2}$=9種不同的取法.
歸納探究:
仿照上述研究問題的思路和解決過程,回答下列提出的問題:
(1)在1~7這7個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于7,共有12種不同取法.(只填結(jié)果)
(2)在1~8這8個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于8,共有16種不同取法.(只填結(jié)果)
(3)在1~n(n為奇數(shù))這n個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于n,共有$\frac{{n}^{2}-1}{4}$種不同取法.(只填最簡算式)
(4)在1~n(n為偶數(shù))這n個(gè)自然數(shù)中,每次取兩個(gè)不同的數(shù),使得所取的兩個(gè)數(shù)之和大于n,共有$\frac{{n}^{2}}{4}$種不同取法.(只填最簡算式)
類比應(yīng)用:類比上述研究方法或應(yīng)用其結(jié)論,解決下列提出的問題:
(5)各邊長都是整數(shù),最大邊長為51的三角形有多少個(gè)?(直接列出算術(shù),并計(jì)算結(jié)果)