奥数专栏 · 平均数与极值
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王牌例题 3(10人考试 · 第5名最低)
前4名(尽量高) 第5名(答案) 第6~10名(紧贴)
🏆 答案:第 5 名最低考了 88 分
平均 90.3
举一反三 1(豆豆算错平均数 · 不等式夹逼)
📜 题目重现

老师在黑板上写了 7 个正整数,让豆豆计算它们的平均数,并且保留小数点后面两位。豆豆算出的答案是 14.73,老师告诉她:最后一位数字是错的。正确的答案是(        )。

💡 第一性原理:抓本质(整除与范围)

1. 设这 7 个正整数的总和为 S。因为每个加数都是正整数,所以 S 也必须是正整数
2. 平均数保留两位是 14.73,但老师指出“最后一位(百分位)是错的”,说明:整数部分 14 和十分位 7 是完全正确的
3. 因此真实的平均数范围一定是:14.70 ≤ 真实平均数 < 14.80

🎯 数轴夹逼:锁定总和 S 的唯一整数解

因为 总和 S = 7 × 平均数,给不等式两边同时乘以 7:

7 × 14.70 ≤ S < 7 × 14.80      102.9 ≤ S < 103.6
102
不够
102.9
★ 唯一整数 103
✓ 精准命中
103.6
104
超额
在 102.9 与 103.6 之间,唯一的正整数只有 103! 由此锁定 7 数之和 S = 103
🏆 还原真实平均数

真实平均数计算:103 ÷ 7 = 14.7142857…
按题目要求保留小数点后两位(千分位是 4,四舍五入舍去):
正确答案 = 14.71 (豆豆将末位的 1 错算成了 3)

举一反三 2(6人考试 · 第3名最低)
前2名(顶格100,99) 第3名(答案求极值) 第4,5名(贴紧第3名) 第6名(已知65分垫底)
🏆 答案:第 3 名至少得 95 分
平均 91
举一反三 3(4数轮流均值和 · 对称性思想)
📜 题目重现

有 4 个数,每次选出其中的 3 个数算它们的平均数再加上另一个数,用这样的方法计算了 4 次,得到的结果分别是 86, 92, 100, 106。求原来 4 个数的平均数。

💡 建立对称方程组

设这 4 个数分别为 a, b, c, d。根据题意列出 4 次计算的等式:

1
a + b + c3 + d = 86
2
a + b + d3 + c = 92
3
a + c + d3 + b = 100
4
b + c + d3 + a = 106
⚡ 秒杀技巧:整体思维 · 观察每个数的“贡献权重”

不急着解单个字母,把 4 个式子全部相加!仔细观察任意一个数(例如 a)被计算了几次:
• 在前面 3 个式的平均数里各出现了 1 次,每次算 13 个 a,合计贡献:13 × 3 = 1 个 a;
• 在第 4 个式子里作为“另一个数”单独加上了 1 次,贡献了 1 个 a;
每个数无论处于哪个位置,恰好都总共贡献了:1 + 1 = 2 次!

4 式直接相加 = 2 × (a + b + c + d) = 86 + 92 + 100 + 106 = 384
🏆 锁定原 4 个数的总和与平均数

原来 4 个数的总和:
a + b + c + d = 384 ÷ 2 = 192

题目要求的是原来 4 个数的平均数
平均数 = 192 ÷ 4 = 48

🎁 深度拓展:如果题目追问“这 4 个数分别具体是多少?”

已知 4 数之和 a + b + c + d = 192,将式①改写:
192 - d3 + d = 86  &implies;  192 + 2d = 86 × 3 = 258  &implies;  2d = 66  &implies;  d = 33
同理可直接口算出其他三数:
• 2c = 92 × 3 - 192 = 84  &implies;  c = 42
• 2b = 100 × 3 - 192 = 108  &implies;  b = 54
• 2a = 106 × 3 - 192 = 126  &implies;  a = 63
4 个数按从小到大分别为:33, 42, 54, 63。验算平均数:(33 + 42 + 54 + 63) ÷ 4 = 192 ÷ 4 = 48 ✓ 完美闭环!