12. 将一个五边形沿一条直线剪成两个多边形,再将其中一个多边形沿一条直线剪成两部分,得到了三个多边形,然后将其中一个多边形沿一条直线剪成两部分,…, 如此下去。在得到的多边形中要有20 个五边形, 则最少剪多少次? [答案]38
[解析]一个多边形被分成两部分,其内角和至多增加3600,剪k次共增加的度数至多为(k × 3600),所以这(k-1)个多边形的度数和至多是k ×3600 +5400。另一方面,20个五边形的度数和为20×5400,剩余的(k-19)个多边形的度数和最小是(k-19)×1800,这样得到: (k-19)×1800+20×5400≤k ×3600 +5400 整理得K≥38.。
当k=38时,可以先将一个五边形切成一个五边形和一个四边形,然后用18次将四边形分成19个四边形,再用19次将每个四边形切成五边形,这样就用38次将其切成20个五边形。 三、解答下列各题(每小题 15 分,共30 分,要求写出详细过程)
13. 如右图, 有一张由四个1×1的小方格组成的凸字形纸片和一张5×6的方格纸。现将凸字形纸片粘到方格纸上, 要求凸字形纸片的每个小方格都要与方格纸的某个小方格重合,那么可以粘出多少种不同的图形? (两图形经旋转后相同看作相同图形)
[答案]31
[解析]把凸字形上面那个小方格称为它的头。粘出的图形可以分为两类:凸字形的头在方格纸边框上为一类,凸字形的头在方格纸的内部为第二类。
对于第一类,凸字形的头不能黏在方格纸的四个角,边框上(不是角)的小方格共有2×3+2×4=14(个),即有14个图形。 对于第二类,方格纸内部的每一个小格都可以粘凸字形的头,有头朝上、头朝下、头朝左、头朝右之分。所以,这类图形有4×(3×4)=48(个)。 由加法原理知,共有14+48=62种图形。
由于方格纸的每个小格都与另外一个小方格旋转对称,所以,总的不同的图形为62÷2=31(个)。 14. 设n 是正整数。若从任意n个非负整数中一定能找到四个不同的数 a, b,c,d 使得a+b-c-d 能被 20 整除,则n的最小值是多少? [答案]9
[解析]存在8个数:0,1,2,4,7,12,20,40它们中的任何四个数都不满足条件,所以,n的最小值大于或等于9.
另一方面,对于任意9个非负整数,从中任取7个,它们的两两之和共有21个,这21个和数除以20的余数有21个。因为余数最多有20个不同的值,所以有下述两种情况之一发生: (1)有4个不同的数a, b, c, d使得a+ b与c+ d 除以20有相同的余数。此时,这4个数满足题目要求。
(2)有3个不同的数a, c, x使得a+ x与c+ x除以20有相同的余数,则 a+ x-(c+ x)=a+ c
是20的倍数,将a, c从9个数中取出。对于剩下的7个数,同理可得,要么有4个不同的数满足题目;要么有2个数b, d使得b- d是20的倍数,如此一来,a, b, c, d使得a+b-c-d是20的倍数。

