2026年同步测控优化设计五年级数学下册人教版精编版第65页答案
怎祥通知最快

答案

怎样通知最快
一、4 8 16 8 16 32 3个2相乘 4个2相乘 5个2相乘 2 31+1=32 32=2×2×2×2×2 需要5分钟才能通知到所有的人 2×2×2×2×2×2=64 因为64>60,所以需要6分钟。 答:至少需要5分钟才能通知到所有的人。 如果合唱队有60人,至少需要6分钟才能通知到所有的人。 二、5分钟 三、5分钟最多能通知到31只小动物,所以这时最少还有19只小动物没有接到通知。

解析

【分析】
这是一道最优通知策略问题,解题核心是利用“倍增思想”:让每个已经接到通知的人都参与到后续的通知中,这样每一分钟新通知的人数都是前一分钟的2倍,通知总人数会呈指数增长。具体思考步骤如下:
1. 先梳理每分钟通知人数的变化规律:第1分钟老师通知1人,共通知1人;第2分钟老师和已通知的1人各通知1人,新通知2人,共通知3人;第3分钟已通知的3人各通知1人,新通知4人,共通知7人……由此可总结出第n分钟总共能通知到的人数为$2^n - 1$(减去1是因为老师不算被通知的对象)。
2. 针对不同总人数,找到最小的n使得$2^n - 1$大于或等于总人数,这个n就是所需的最少通知时间。
3. 若已知通知时间n,可通过$2^n - 1$算出最多能通知的人数,再用总人数减去该数值得到未通知的人数。
【解析】
1. 推导通知总人数与时间的关系:
第1分钟:通知人数为$1 = 2^1 - 1$
第2分钟:通知人数为$1+2 = 3 = 2^2 - 1$
第3分钟:通知人数为$3+4 = 7 = 2^3 - 1$
以此类推,可归纳得出:第n分钟总共能通知到的人数为$2^n - 1$(n为分钟数)
2. 计算通知所有人的最少时间:
当总人数为31人时,$2^5 - 1 = 32 - 1 = 31$,刚好覆盖总人数,因此需要5分钟。
当合唱队有60人时,$2^5 - 1 = 31 < 60$,$2^6 - 1 = 63 > 60$,因此需要6分钟。
3. 计算未通知的小动物数量:
5分钟最多能通知的小动物数量为$2^5 - 1 = 31$只,若总共有50只小动物,未接到通知的数量为$50 - 31 = 19$只。
【答案】
至少需要5分钟才能通知到所有的人。如果合唱队有60人,至少需要6分钟才能通知到所有的人。5分钟最多能通知到31只小动物,所以这时最少还有19只小动物没有接到通知。
【知识点】
最优通知策略、倍增问题
【点评】
本题聚焦于最优通知问题,核心是运用倍增思想实现最快通知,需要学生理解指数增长的规律,掌握总通知人数与时间的关系公式。解题时需先推导规律,再结合具体数值计算,能锻炼学生的逻辑推理和归纳总结能力。
【难度系数】
0.4
一、我会填。
一个乐队共有31人。暑假期间有一个紧急慰问演出,团长需要尽快通知到每一个队员。如果用打电话的方式,每分钟通知1人,那么至少需要多少分钟才能通知到所有的人?如果乐队有60人呢?
最优方案流程图
观察流程图完成下表。

我发现:到第 n 分钟,所有接到通知的团长及乐队成员总人数是 n 个( )相乘的积。

答案

一、4 8 16 8 16 32 3个2相乘 4个2相乘 5个2相乘 2 31+1=32 32=2×2×2×2×2 需要5分钟才能通知到所有的人 2×2×2×2×2×2=64 因为64>60,所以需要6分钟。 答:至少需要5分钟才能通知到所有的人。 如果合唱队有60人,至少需要6分钟才能通知到所有的人。

解析

【分析】
我们首先要明确最优打电话通知方案的核心:每一分钟,所有已经接到通知的人(包括团长)都能同时通知1名新队员,人数会呈翻倍增长。我们可以通过逐步推导找规律:
1. 第1分钟:团长通知1人,总人数(团长+已通知队员)是2,即1个2相乘;
2. 第2分钟:团长和已通知的1人各通知1人,总人数变为4,即2个2相乘;
3. 以此类推,第n分钟,总人数是n个2相乘的积。
接下来计算通知人数时,要注意总人数需包含团长:
通知31人时,总人数需要31+1=32,32是5个2相乘的结果,所以需要5分钟;
通知60人时,总人数需要60+1=61,6个2相乘得64,64>61,所以需要6分钟。
【解析】
1. 完成表格:
第2分钟总人数填4,第3分钟总人数填8,第4分钟总人数填16;
第3分钟新通知人数填8,第4分钟新通知人数填16,第5分钟新通知人数填32;
对应规律处依次填“3个2相乘”“4个2相乘”“5个2相乘”;
发现的规律:到第n分钟,所有接到通知的团长及乐队成员总人数是n个(2)相乘的积。
2. 计算通知31人所需时间:
总人数(含团长):31+1=32
因为32=2×2×2×2×2(5个2相乘),所以需要5分钟。
3. 计算通知60人所需时间:
计算6个2相乘的结果:2×2×2×2×2×2=64
因为64>60+1=61,所以需要6分钟。
【答案】
表格填写:4、8、16;8、16、32;3个2相乘、4个2相乘、5个2相乘;规律处填“2”。
至少需要5分钟才能通知到所有的人;如果乐队有60人,至少需要6分钟才能通知到所有的人。
【知识点】
最优通知策略、乘方的应用
【点评】
本题结合生活实际场景,考查学生的规律探究能力和乘方运算的应用。解题的关键是理解翻倍增长的通知逻辑,注意总人数要包含团长,避免因遗漏导致计算错误,同时通过规律推导简化计算过程。
【难度系数】
0.4