小学三年级奥数数阵图一知识点与习题
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小学奥数专题之——————数阵图数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。
幻方一般均为正方形。
图中纵、横、对角线数字和相等。
数阵则不仅有正方形、长方形,还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形,甚至多种图形的组合。
变幻多姿,奇趣迷人。
一般按数字的组合形式,将其分为三类,即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。
数阵的特点是:每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。
它的表达形式多为给出一定数量的数字,要求填入指定的图中,使其具备数阵的特点。
解数阵问题的一般思路是:1.求出条件中若干已知数字的和。
2.根据“和相等”,列出关系式,找出关键数——重复使用的数。
3.确定重复用数后,对照“和相等”的条件,用尝试的方法,求出其他各数。
有时,因数字存在不同的组合方法,答案往往不是唯一的。
\1.10.5.2辐射型数阵例1 将1~5五个数字,分别填入下图的五个○中,使横、竖线上的三个数字和都是10。
解:已给出的五个数字和是:1+2+3+4+5=15题中要求横、竖每条线上数字和都是10,两条线合起来便是20了。
20-15=5,怎样才能增加5呢?因为中心的一个数是个重复使用数。
只有5连加两次才能使五个数字的和增加5,关键找到了,中心数必须填5。
确定中心数后,按余下的1、2、3、4,分别填在横、竖线的两端,使每条线上数的和是10便可。
例2将1~7七个数字,分别填入图中的各个○内,使每条线上的三个数和相等。
:解:图中共有3条线,若每条线数字和相等,三条线的数字总和必为3的倍数。
设中心数为a,则a被重复使用了2次。
即,1+2+3+4+5+6+7+2a=28+2a,28+2a应能被3整除。
(28+2a)÷3=28÷3+2a÷3其中28÷3=9…余1,所以2a÷3应余2。
由此,便可推得a只能是1、4、7三数。
当a=1时,28+2a=30 30÷3=10,其他两数的和是10-1=9,只要把余下的2、3、4、5、6、7,按和为9分成三组填入两端即可。
数阵图(一)在神奇的数学王国中,有一类非常有趣的数学问题,它变化多端,引人入胜,奇妙无穷。
它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字规律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连其中,用毕生的精力来研究它的变化,就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣。
那么,到底什么是数阵呢?我们先观察下面两个图:左上图中有3个大圆,每个圆周上都有四个数字,有意思的是,每个圆周上的四个数字之和都等于13。
右上图就更有意思了,1~9九个数字被排成三行三列,每行的三个数字之和与每列的三个数字之和,以及每条对角线上的三个数字之和都等于15,不信你就算算。
上面两个图就是数阵图。
准确地说,数阵图是将一些数按照一定要求排列而成的某种图形,有时简称数阵。
要排出这样巧妙的数阵图,可不是一件容易的事情。
我们还是先从几个简单的例子开始。
例1把1~5这五个数分别填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
同学们可能会觉得这道题太容易了,七拼八凑就写出了右上图的答案,可是却搞不清其中的道理。
下面我们就一起来分析其中的道理,只有弄懂其中的道理,才可能解出复杂巧妙的数阵问题。
分析与解:中间方格中的数很特殊,横行的三个数有它,竖列的三个数也有它,我们把它叫做“重叠数”。
也就是说,横行的三个数之和加上竖列的三个数之和,只有重叠数被加了两次,即重叠了一次,其余各数均被加了一次。
因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9,所以(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9,重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3。
重叠数求出来了,其余各数就好填了(见右上图)。
例2把1~5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等。
分析与解:与例1不同之处是已知“重叠数”为5,而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数。
所以,必须先求出这个“和”。
根据例1的分析知,两条直线上的三个数相加,只有重叠数被加了两遍,其余各数均被加了一遍,所以两条直线上的三个数之和都等于[(1+2+3+4+5)+5]÷2=10。
66666小学奥数专题之数阵图练习题例(总20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--小学奥数专题之——————数阵图数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。
幻方一般均为正方形。
图中纵、横、对角线数字和相等。
数阵则不仅有正方形、长方形,还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形,甚至多种图形的组合。
变幻多姿,奇趣迷人。
一般按数字的组合形式,将其分为三类,即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。
数阵的特点是:每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。
它的表达形式多为给出一定数量的数字,要求填入指定的图中,使其具备数阵的特点。
解数阵问题的一般思路是:1.求出条件中若干已知数字的和。
2.根据“和相等”,列出关系式,找出关键数——重复使用的数。
3.确定重复用数后,对照“和相等”的条件,用尝试的方法,求出其他各数。
有时,因数字存在不同的组合方法,答案往往不是唯一的。
辐射型数阵例1 将1~5五个数字,分别填入下图的五个○中,使横、竖线上的三个数字和都是10。
解:已给出的五个数字和是:1+2+3+4+5=15题中要求横、竖每条线上数字和都是10,两条线合起来便是20了。
20-15=5,怎样才能增加5呢?因为中心的一个数是个重复使用数。
只有5连加两次才能使五个数字的和增加5,关键找到了,中心数必须填5。
确定中心数后,按余下的1、2、3、4,分别填在横、竖线的两端,使每条线上数的和是10便可。
例2将1~7七个数字,分别填入图中的各个○内,使每条线上的三个数和相等。
解:图中共有3条线,若每条线数字和相等,三条线的数字总和必为3的倍数。
设中心数为a,则a被重复使用了2次。
即,1+2+3+4+5+6+7+2a=28+2a,28+2a应能被3整除。
(28+2a)÷3=28÷3+2a÷3其中28÷3=9…余1,所以2a÷3应余2。
三秋第16讲 数阵图(一)一、教学目标将一些数按照一定的规律排列而成的图形,通常叫做数阵图.向四周呈放射状的数阵就是放射式数阵.首尾相接的是封闭状数阵.填数阵图的方法是将题目所给的若干个数进行分析,找出规律,正确填充.填放射式数阵的关键是确定公共部分的数.填封闭状数阵的关键是确定首尾相连即相交部分的数. 二、例题精选【例1】 将10—18这九个数分别填入下图中的○里,使每条直线上的三个数之和都相等。
你有几种填法呢?(至少填出两种)【巩固1】在空格内填入1、2、3、4、5各数,使每条线上三个数的和都相等,你能写出几种呢?【例2】 把2、3、4、5、6五个数填入下面的圆圈里,使横行、竖行三个数相加的和都是13.【巩固2】将7~1这七个数填入左下图中,使每条直线上的三个数的和为10。
【例3】 一天喜羊羊在回羊村的路上遇到了灰太狼,灰太狼有意刁难他,挡住他的去路对他说:“只要你用16这六个数字填在图中的圆圈内,使每条线上的三个数之和等于12,我就让你过去。
”喜羊羊想了想,不慌不忙的就填了出来。
你知道喜羊羊是怎么解决的吗?【巩固3】从1、2、3、4、5、6中选取适合的数填在圆圈里,使每个圆上四个数的和都等于15.【例4】将1~9这九个数分别填入下左图中,使每个三角形的顶点上的三个数的和相等。
【巩固4】将1,2,3,5,6,7这六个数填入下左表中,使每行中三个数的和相等,同时使每列两个数的和也相等。
【例5】在下左图中,三个圆圈两两相交成7块小区域,分别填上1~7这七个自然数,在一些小区域中已填好数字,请你把其余的数填到空着的小区域中,要求每个圆圈中四个数的和都是15。
375【例6】在下左列表格中填上0~8这9个数字,使得各行各列的和都恰好等于表格边上的数。
(每个数字只能用1次)21312121014。
课题之马矢奏春创作数阵图教学目标1:理解两种类型数阵图概念;2:能依照题中具体要求填数阵图重点填图三步调:1、算出1个(或几个)重叠数的值(或和)2、通过重叠数的值(或和)找出重叠数3、把数阵图填写完整难点通过找到重叠数填数阵图专题1:数阵图在神奇的数学王国中,有一类非常有趣的数学问题,它变更多端,引人入胜,奇妙无穷。
它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字规律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连其中,用一生的精力来研究它的变更,就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣。
那么,到底什么是数阵呢?我们先观察下面两个图:上面两个图就是数阵图。
准确地说,数阵图是将一些数依照一定要求排列而成的某种图形,有时简称数阵。
一、辐射型数阵图先从几个简单的例子开始。
把1~5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等。
1.2 把1~5这五个数分别填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
练一练:将1~9这九个数分别填入右上图中的○里(其中9已填好),使每条直线上的三个数之和都相等。
还有其他填法吗?例2将1~7这七个自然数填入左下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于10。
如果把例2中“每条边上的三个数之和都等于10”改为“每条边上的三个数之和都相等”,其他不变,那么仿照例1,重叠数可能等于几?怎样填?练一练:将 10~20填入左下图的○内,使得每条边上的三个数字之和都相等。
二、封闭性数阵例3将1~8这八个数分别填入右图的○中,使两个大圆上的五个数之和都等于21。
练一练:把1~8填入下页左上图的八个○里,使每个圆圈上的五个数之和都等于20。
例4 将1~6这六个自然数分别填入右图的六个○内,使得三角形每条边上的三个数之和都等于11。
将2~9这八个数分别填入右图的○里,使每条边上的三个数之和都等于18。
附加:把1~7分别填入左下图中的七个空块里,使每个圆圈里的四个数之和都等于13。
1.了解数阵图的种类2. 学会一些解决数阵图的解题方法3. 能够解决和数论相关的数阵图问题.一、数阵图定义及分类:1. 定义:把一些数字按照一定的要求,排成各种各样的图形,这类问题叫数阵图.2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多,这里只向大家介绍三种数阵图:即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图.3.二、解题方法:解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手: 第一步:区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格);第二步:在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数,计算这些关键点与相关点的数量关系,得到关键点上所填数的范围;第三步:运用已经得到的信息进行尝试.这个步骤并不是对所有数阵题都适用,很多数阵题更需要对数学方法的综合运用.模块一、封闭型数阵图【例 1】 把1~8的数填到下图中,使每个四边形中顶点的数字和相等。
【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】2010年,学而思杯,3年级,第6题 【解析】例题精讲知识点拨教学目标5-1-3-1.数阵图87654321【答案】87654321【例 2】 将1~8这八个自然数分别填入下图中的八个○内,使四边形每条边上的三个数之和都等于14,且数字1出现在四边形的一个顶点上.应如何填?(1)【考点】封闭型数阵图 【难度】2星 【题型】填空【解析】 为了叙述方便,先在各圆圈内填上字母,如下图(2).由条件得出以下四个算式:(2)h gf ed c baa+b+c=14(1)c+d+e=14 (2) e+f+g=14 (3)a+h+g=14 (4)由(1)+(3),得:a+b+c+e+f+g=28,(a+b+c+d+e+f+g+h )-(d+h )=28,d+h=(1+2+3+4+5+6+7+8)-28=8,由(2)+(4),同样可得b+f=8, 又1,2,3,4,5,6,7,8中有1+7=2+6=3+5=8.又1要出现在顶点上,d+h 与b+f 只能有2+6和3+5两种填法. 又由对称性,不妨设b=2,f=6,d=3,h=5. a ,c ,e ,g 可取到1,4,7,8若a=1,则c=14-(1+2)=11,不在1,4,7,8中,不行.若c=1,则a=14-(1+2)=11,不行. 若e=1,则c=14-(1+3)=10,不行. 若g=1,则a=8,c=4,e=7.说明:例题为封闭型数阵,由它的分析思考过程可以看出,确定各边顶点所应填的数为封闭型数阵的解题突破口.【答案】【例 3】 在如图6所示的○内填入不同的数,使得三条边上的三个数的和都是12,若A 、B 、C 的和为18,则三个顶点上的三个数的和是 。
课题数阵图教授教养目的1:懂得两种类型数阵图概念;2:能按照题中具体请求填数阵图重点填图三步调:1.算出1个(或几个)重叠数的值(或和)2.经由过程重叠数的值(或和)找出重叠数3.把数阵图填写完全难点经由过程找到重叠数填数阵图专题1:数阵图在平庸的数学王国中,有一类异常有味的数学问题,它变更多端,惹人入胜,奥妙无限.它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对爱好探讨数字纪律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连个中,用平生的精神来研讨它的变更,就连大数学家欧拉对它都有着浓重的兴致.那么,到底什么是数阵呢?我们先不雅察下面两个图:上面两个图就是数阵图.精确地说,数阵图是将一些数按照必定请求分列而成的某种图形,有时简称数阵.一.辐射型数阵图先从几个简略的例子开端.把1~5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等.1.2 把1~5这五个数分离填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9.练一练:将1~9这九个数分离填入右上图中的○里(个中9已填好),使每条直线上的三个数之和都相等.还有其他填法吗?例2将1~7这七个天然数填入左下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于10.假如把例2中“每条边上的三个数之和都等于10”改为“每条边上的三个数之和都相等”,其他不变,那么模仿例1,重叠数可能等于几?如何填?练一练:将 10~20填入左下图的○内,使得每条边上的三个数字之和都相等.二、关闭性数阵例3将1~8这八个数分离填入右图的○中,使两个大圆上的五个数之和都等于21.练一练:把1~8填入下页左上图的八个○里,使每个圆圈上的五个数之和都等于20.例4 将1~6这六个天然数分离填入右图的六个○内,使得三角形每条边上的三个数之和都等于11.将2~9这八个数分离填入右图的○里,使每条边上的三个数之和都等于18.附加:把1~7分离填入左下图中的七个空块里,使每个圆圈里的四个数之和都等于13.你学会了吗1.将3~9这七个数分离填入下图的○里,使每条直线上的三个数之和等于20.2.将1~11这十一个数分离填入图的○里,使每条直线上的三个数之和相等,并且尽可能大.3.把5.6.7.8.9.10.11.12.12.14填入下图,使每个大圆圈中六个数的和是554.将1~8填入左下图的八个○中,使得每条边上的三个数之和都等于15.功课:1.将1~9这九个数分离填入右图的小方格里,使横行和竖列上五个数之和相等.(有若干种填法?)2.把1~6这六个数填入右上图的○里,使每个圆圈上的四个数之和都相等.3.将4.5.6.7.8.9六个数填鄙人图,使每条边上得三个数之和都相等,并且和为最大,和为最小呢?4.把1——7这7个数,分离填入途中,使直线和大圆上的数之和相等生涯趣题:小猫要把15条鱼分成数目不相等的4堆,问最多的一堆中最多可放几条鱼?。
小学奥数专题之——————数阵图数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。
幻方一般均为正方形。
图中纵、横、对角线数字和相等。
数阵则不仅有正方形、长方形,还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形,甚至多种图形的组合。
变幻多姿,奇趣迷人。
一般按数字的组合形式,将其分为三类,即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。
数阵的特点是:每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。
它的表达形式多为给出一定数量的数字,要求填入指定的图中,使其具备数阵的特点。
解数阵问题的一般思路是:1.求出条件中若干已知数字的和。
2.根据“和相等”,列出关系式,找出关键数——重复使用的数。
3.确定重复用数后,对照“和相等”的条件,用尝试的方法,求出其他各数。
有时,因数字存在不同的组合方法,答案往往不是唯一的。
1.10.5.2辐射型数阵例1 将1~5五个数字,分别填入下图的五个○中,使横、竖线上的三个数字和都是10。
解:已给出的五个数字和是:1+2+3+4+5=15题中要求横、竖每条线上数字和都是10,两条线合起来便是20了。
20-15=5,怎样才能增加5呢?因为中心的一个数是个重复使用数。
只有5连加两次才能使五个数字的和增加5,关键找到了,中心数必须填5。
确定中心数后,按余下的1、2、3、4,分别填在横、竖线的两端,使每条线上数的和是10便可。
例2将1~7七个数字,分别填入图中的各个○内,使每条线上的三个数和相等。
解:图中共有3条线,若每条线数字和相等,三条线的数字总和必为3的倍数。
设中心数为a,则a被重复使用了2次。
即,1+2+3+4+5+6+7+2a=28+2a,28+2a应能被3整除。
(28+2a)÷3=28÷3+2a÷3其中28÷3=9…余1,所以2a÷3应余2。
由此,便可推得a只能是1、4、7三数。
当a=1时,28+2a=30 30÷3=10,其他两数的和是10-1=9,只要把余下的2、3、4、5、6、7,按和为9分成三组填入两端即可。
1. 了解数阵图的种类2. 学会一些解决数阵图的解题方法3. 能够解决和数论相关的数阵图问题.一、数阵图定义及分类:1. 定义:把一些数字按照一定的要求,排成各种各样的图形,这类问题叫数阵图.2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多,这里只向大家介绍三种数阵图:即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3.二、解题方法:解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手: 第一步:区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格);第二步:在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数,计算这些关键点与相关点的数量关系,得到关键点上所填数的范围;第三步:运用已经得到的信息进行尝试.这个步骤并不是对所有数阵题都适用,很多数阵题更需要对数学方法的综合运用.模块一、封闭型数阵图【例 1】 把1~8的数填到下图中,使每个四边形中顶点的数字和相等。
【例 2】 将1~8这八个自然数分别填入下图中的八个○内,使四边形每条边上的三个数之和都等于14,且数字1出现在四边形的一个顶点上.应如何填?例题精讲知识点拨教学目标5-1-3-1.数阵图(1)【例 3】 在如图6所示的○内填入不同的数,使得三条边上的三个数的和都是12,若A 、B 、C 的和为18,则三个顶点上的三个数的和是 。
CBA【例 4】 将1至6这六个数字填入图中的六个圆圈中(每个数字只能使用一次),使每条边上的数字和相等.那么,每条边上的数字和是 .789fedcba 789【例 5】 将1到8这8个自然数分别填入如图数阵中的8个圆圈,使得数阵中各条直线上的三个数之和都相等,那么A 和B 两个圆圈中所填的数之差(大数减小数)是______.BA【例 6】 如图所示,圆圈中分别填人0到9这10个数,且每个正方形顶点上的四个数之和都是18,则中间两个数A 与B 的和是________。
BA【例 7】 把2~11这10个数填到右图的10个方格中,每格内填一个数,要求图中3个22 的正方形中的4个数之和相等.那么,这个和数的最小值是多少?111098765432【例 8】 下图中有五个正方形和12个圆圈,将1~12填入圆圈中,使得每个正方形四角上圆圈中的数字之和都相等.那么这个和是多少?861102912311457【例 9】 如图,大、中、小三个正方形组成了8个三角形,现在把2、4、6、8四个数分别填在大正方形的四个顶点;再把2、4、6、8分别填在中正方形的四个顶点上;最后把2、4、6、8分别填在小正方形的四个顶点上.⑴能不能使8个三角形顶点上数字之和都相等?⑵能不能使8个三角形顶点上数字之和各不相同?如果能,请画图填上满足要求的数;如果不能,请说明理由.246824688642【例 10】 将1~16分别填入下图(1)中圆圈内,要求每个扇形上四个数之和及中间正方形的四个数之和都为34,图中已填好八个数,请将其余的数填完.【例11】一个3 3的方格表中,除中间一格无棋子外,其余梅格都有4枚一样的棋子,这样每边三个格子中都有12枚棋子,去掉4枚棋子,请你适当调整一下,使每边三格中任有12枚棋子,并且4个角上的棋子数仍然相等(画图表示)。
1. 了解数阵图的种类2. 学会一些解决数阵图的解题方法3. 能够解决和数论相关的数阵图问题.一、数阵图定义及分类:1. 定义:把一些数字按照一定的要求,排成各种各样的图形,这类问题叫数阵图.2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多,这里只向大家介绍三种数阵图:即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3.二、解题方法:解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手: 第一步:区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格);第二步:在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数,计算这些关键点与相关点的数量关系,得到关键点上所填数的范围;第三步:运用已经得到的信息进行尝试.这个步骤并不是对所有数阵题都适用,很多数阵题更需要对数学方法的综合运用.复合型数阵图【例 1】 由数字1、2、3组成的不同的两位数共有9个,老师将这9个数写在一个九宫格上,让同学选数,每个同学可以从中选5个数来求和.小刚选的5个数的和是120,小明选的5个数的和是111.如果两人选的数中只有一个是相同的,那么这个数是_____________.313233212223131211【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】迎春杯,中年级,决赛,3题 【分析】 这9个数的和:111213212223313233++++++++10203031233198=++⨯+++⨯=()()由小刚和小明选的数中只有一个是相同的,可知他们正好把这9个数全部都取到了,且有一个数取了两遍.所以他们取的数的总和比这9个数的和多出来的部分就是所求的数.那么,这个数是12011119833+-=.【答案】33【例 2】 如图1,圆圈内分别填有1,2,……,7这7个数。
如果6个三角形的顶点处圆圈内的数字的和是64,那么,中间圆圈内填入的数是 。
例题精讲知识点拨教学目标5-1-3-2.数阵图【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空【关键词】希望杯,五年级,复赛,第5题,5分 【解析】 2 【答案】2【例 3】 如下图(1)所示,在每个小圆圈内填上一个数,使得每一条直线上的三个数的和都等于大圆圈上三个数的和.(1)17894【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【解析】 为叙述方便,先在每个圆圈内标上字母,如图(2),(2)a cb49817则有a+4+9=a+b+c (1)b+8+9=a+b+c (2)c+17+9=a+b+c (3) (1)+(2)+(3):(a+b+c )+56=3(a+b+c ),a+b+c=28,则 a=28-(4+9)=15,b=28-(8+9)=11,c=28-(17+9)=2解:见图.1789411215【答案】1789411215【例 4】 请你将数字1、2、3、4、5、6、7填在下面图(1)所示的圆圈内,使得每个圆圈上的三个数之和与每条直线上的三个数之和相等.应怎样填?【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【解析】 为了叙述方便,将各圆圈内先填上字母,如图(2)所示.设A+B+C=A+F+G=A+D+E=B+D+F=C+E+G=k(A+B+C )+(A+F+G )+(A+D+E )+(B+D+F )+(C+E+G )=5k ,3A+2B+2C+2D+2E+2F+2G=5k ,2(A+B+C+D+E+F+G )+A=5k ,2(1+2+3+4+5+6+7)+A=5k ,56+A=5k.,因为56+A 为5的倍数,得A=4,进而推出k=12,因为在1、2、3、5、6、7中,1+5+6=7+3+2=12,不妨设B=1,F=5,D=6,则C=12-(4+1)=7,G=12-(4+5)=3,E=12-(4+6)=2.,解:得到一个基本解为:(见图)7654321【答案】7654321【例 5】 在左下图的每个圆圈中填上一个数,各数互不相等,每个圆圈有3个相邻(即有线段相连的圆圈)的圆圈。
1. 了解数阵图的种类2. 学会一些解决数阵图的解题方法3. 能够解决和数论相关的数阵图问题.一、数阵图定义及分类:1. 定义:把一些数字按照一定的要求,排成各种各样的图形,这类问题叫数阵图.2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多,这里只向大家介绍三种数阵图:即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3.二、解题方法:解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手: 第一步:区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格);第二步:在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数,计算这些关键点与相关点的数量关系,得到关键点上所填数的范围;第三步:运用已经得到的信息进行尝试.这个步骤并不是对所有数阵题都适用,很多数阵题更需要对数学方法的综合运用.模块一、封闭型数阵图【例 1】 把1~8的数填到下图中,使每个四边形中顶点的数字和相等。
【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,3年级,第6题 【解析】例题精讲知识点拨教学目标5-1-3-1.数阵图87654321【答案】87654321【例 2】将1~8这八个自然数分别填入下图中的八个○内,使四边形每条边上的三个数之和都等于14,且数字1出现在四边形的一个顶点上.应如何填?(1)【考点】封闭型数阵图【难度】2星【题型】填空【解析】为了叙述方便,先在各圆圈内填上字母,如下图(2).由条件得出以下四个算式:(2)hg f edcbaa+b+c=14(1)c+d+e=14 (2)e+f+g=14 (3)a+h+g=14 (4)由(1)+(3),得:a+b+c+e+f+g=28,(a+b+c+d+e+f+g+h)-(d+h)=28,d+h=(1+2+3+4+5+6+7+8)-28=8,由(2)+(4),同样可得b+f=8,又1,2,3,4,5,6,7,8中有1+7=2+6=3+5=8.又1要出现在顶点上,d+h与b+f只能有2+6和3+5两种填法.又由对称性,不妨设b=2,f=6,d=3,h=5.a,c,e,g可取到1,4,7,8若a=1,则c=14-(1+2)=11,不在1,4,7,8中,不行.若c=1,则a=14-(1+2)=11,不行.若e=1,则c=14-(1+3)=10,不行.若g=1,则a=8,c=4,e=7.说明:例题为封闭型数阵,由它的分析思考过程可以看出,确定各边顶点所应填的数为封闭型数阵的解题突破口.【答案】【例 3】 在如图6所示的○内填入不同的数,使得三条边上的三个数的和都是12,若A 、B 、C 的和为18,则三个顶点上的三个数的和是 。
第六讲 数字谜(二)—数阵图本讲通过对简单数阵的学习,让学生在数与数之间的变化中,感受到数字的奇妙,体会到数学思维 的乐趣知识点:1.封闭型数阵图;2.辐射型数阵图; 3.复合型数阵图.教学目标将 1、2、3、4、5、6 这六个数填在图中的空灯里,使 每个大圆上的四盏灯里的数相加都等于 14.分析:将三个大圆上的所有数字相加,中间三个灯笼上的数字被加了 2 遍, 其余三个灯笼上的数字只加了一遍,所以,中间三个数的和为(1+2+3 +4+5+6)-14=7,三个数相加等于 7 的情况只有 1+2+4,所以中间的三个灯笼上的数为 1,2,4,这 6 个数中四个数相加等于 14 的组合有 (6521)(6431)(5432),就可以填出:想 挑 战 吗 ︕在神奇的数学王国中,有一类非常有趣的数学问题,它变化多端,引人入胜, 奇妙无穷.它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字规律的人 有着极大的吸引力,以至有些人留恋其中,用毕生的精力来研究它的变化, 就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣.到底什么是数阵呢? 下面我们一起来研究吧.到底什么是数阵呢?我们先观察右面两个图:左图中有 3 个大圆,每个圆周上都有四个数字,有意思的是, 7 每个圆周上的四个数字之和都等于 13.右图就更有意思了,1~9 九个数字被排成三行三列,每行的三个数字之和与每列的三个数字之和,以及每条对角线上的三个数字之和都等于 15.上面两个图就是数阵图.准确地说,数阵图是将一些数按照一定要求排列而成的 某种图形,有时简称数阵.2 61 43 58 1 6 3 5 7 4 9 2(一)辐射型数阵图把 1~5 这五个数填入下图中的○里,使每条直线上的三个数之和相等.分析:在图中我们可以看出,中间圆圈里的数很特殊,横行的三个数有它,竖列的三个数也有它,我们把它叫做“重叠数”.也就是说,横行的三个数之和加上竖列的三个数之和,只有重叠数被加了两次, 即重叠了一次,其余各数均被加了一次.我们可以得出: (1+2+3+4+5)+重叠数=每条直线上三数之和×2,所以,每条直线上三数之和等于(15+重叠数)÷2.因为每条直线上的三数之和是整数,所以重叠数只可能是 1,3 或 5.若“重叠数”=1,则两条直线上三数之和为(15+1)÷2=8.填法见左下图; 若“重叠数”=3,则两条直线上三数之和为 (15+3)÷2=9.填法见下中图; 若“重叠数”=5,则两条直线上三数之和为 (15+5)÷2=10.填法见右下图.[巩固]把 1~5 这五个数填入下图中的○里(已填入 5),使两条直线上的三个数之和相等.12 5 345专题精讲有一种数阵图,它们的特点是从一个中心出发,向外作了一些射线,我们把这种数阵图叫做辐射型数阵图.填辐射型数阵图的关键是确定中心数以及每条线段上的几个数的和,然后通过对各数的分析, 进行试验填数求解.231 451 23 452 15 43例1分析:与例题不同之处是已知“重叠数”为 5,而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数.所以, 必须先求出这个“和”.两条直线上的三个数相加,只有重叠数被加了两遍,其余各数均被加了一遍, 所以两条直线上的三个数之和都等于 [(1+2+3+4+5)+5]÷2=10.因此,两条直线上另两个数(非“重叠数”)的和等于 10-5=5.非“重叠数”的和也可以这样求,因为 1~4 的和我们可以求,每条直线上两端的数的和是:(1+2+3+4)÷2=5.在剩下的四个数 1,2,3,4 中,只有 1+4=2+3=5.故有右上图的填法.[注意] 求数阵问题的关键是找到关键数,也就是重复数,教会学生学会找关键数的方法是最重要的.把 1~7 这七个数分别填入下图的○内,使每条线段上三个○内数的和相等.分析:解这道题的关键是首先求出中心数.1~7 七个数的和是 28,而计算三条线段中数的和时,中心圆的数要多加两次.因此可得如下关系式:28+(中心数)×2=每条线段上三个数的和×3.即:(28+中心数×2)÷3=每条线段上三个数的和.用试验的方法,将 1~7 这七个数作中心数分别代入上述关系式中.可求出中心数及每条直线上三个数的和.经试验,若中心数取 2、3、5、6,此题无解;中心数取 1、4、7 时该题数阵图成立.(1)(28+1×2)÷2=10,中间圆圈内填 1,各线段其他两数和为 10-1=9. (2)(28+4×2)÷3=12,中间圆圈内填 4,各线段其他两数和为 12-4=8. (3)(28+7×2)÷3=14,中间圆圈内填 7,各线段其他两数和为 14—7=7. 三种基本解法详见下图.将 10~20填入左下图的○内,其中 15 已填好,使得每条边上的三个数字之和都相等.分析:中间○内的 15 是重叠数,并且重叠了四次,所以每条边上的三个数字之和等于 [(10+11+…+ 20)+15×4]÷5=45.15例2 6 31 4 2572 64751334 75621例3201610 191411 1513 121718剩下的十个数中,两两之和等于(45-15=)30 的有 10,20;11,19;12,18;13,17;14,16. 也可以这样求:五条边上两个数的和都是相等的,(10+11+…+20)÷5=30,所以两两之和等于30. 于是得到右图的填法.[拓展]把 10~20 这 11 个数分别填入下图的圆圈内,使每条线段上三个圆圈内的数的和都相等.请你把各种填法都写出来(中心圆圈内的数相同就视为一种填法).(1993 年武汉市小学数学竞赛试题)分析:审题可知中心处的数是五条线段的端点,求和时用了 5 次,因此,确定中心圆圈里的数是关键 (方法一)①列出中心数与每条线段上三数和的关系式:(165+中心数×4)÷5②用试验方法求出中心数及每条线段上三数和.中心数分别为 10、15、20.每条线段上三数和分别为 4l 、45、49.分别以 10、15、20 为中心数的数阵图,相对应的每条线段上两数和分别为:3l 、30、29. 和为 29 的两数可有:10+19、1118、12+17、13+16、14+15; 和为 30 的两数可有:10+20、11+19、12+18、13+17、14+16; 和为 31 的两数可有:11+20、12+19、13+18、14+17、15+16. ③填图.如下图的(1)、(2)、(3).(方法二)设中心的圆圈内的数字是 a ,每条线段的圆圈内的三个数字和是 k ,则:10+11+12+13+ 14+15+16+17+18+19+20+4×a=5k ,即 165+4×a=5k .推出中心处的 a 等于 10,15,20,k 分别等于 41,45,49.当 a =10 时,k =41,每条线段上另外两个圆圈内的两数之和是 31,即 11+20,12+19,13+18,14+ 17,15+16,从而填出数阵图当 a =15 时,k =45,每条线段上另外两个圆圈内的两数之和是 30,即 10+20、11+19、12+18、13+ 17、14+16,从而填出数阵图当 a =20 时,k =49,每条线段上另外两个圆圈内的两数之和是 29,即 10+19、11+18、12+17、13+ 16、14+15,从而填出数阵图[小结]以上例题中数阵图都是辐射型数阵图.一般地,有 m 条边,每边有 n 个数的形如下图的图形称为辐射型 m -n 图.192012 18111310 14 15171620 1610 19141115 1312171819 1510 181411 20 13121617辐射型数阵图只有一个重叠数,重叠次数是“直线条数”-1,即 m -1.对于辐射型数阵图,有: 已知各数之和+重叠数×重叠次数=直线上各数之和×直线条数.由此得到:(1)若已知每条直线上各数之和,则重叠数等于 (直线上各数之和×直线条数-已知各数之和)÷重叠次数 . 如 例 1 、 例 3. (2)若已知重叠数,则直线上各数之和等于(已知各数之和+重叠数×重叠次数)÷直线条数.如例 2. (3)若重叠数与每条直线上的各数之和都不知道,则要从重叠数的可能取值分析讨论,如例 3.(二)封闭型数阵图将 1~6 这六个自然数分别填入右图的六个○中,使得三角形每条边上的三个数之和都相等.分析:我们不知道每边的三数之和等于几.因为三个重叠数都重叠了一次,由(1+2+…+6)+重叠数之和=每边三数之和×3,得到每边的三数之和等于[(1+2+…+6)+重叠数之和]÷3=(21+重叠数之和)÷3=7+重叠数之和÷3.因为每边的三数之和是整数,所以重叠数之和应是 3 的倍数.考虑到重叠数是 1~6 中的数,所以三个重叠数之和只能是 6,9,12 或 15,对应的每条边上的三数之和就是 9,10,11 或 12. 与例题的方法类似,可得下图的四种填法:每边三数之和=9 每边三数之和=10 每边三数之和=11 每边三数之和=12[小结]像例题中这样各条边是互相连接的数阵图,叫做封闭型数阵图.思考这类问题,主要是要弄清关键数字.抓住关系式,进行分析,确定顶点上的数以及每条边上的数的和,再用试验的 方法,求出解.有一种数阵图,它的各边之间相互连接,形成封闭图形,我们称它们为“封闭型数阵图”.填这样的图形,主要是顶点数字,抓住条件提供的关系式,进行分析,用试验的方法确定顶点数以及各边上的数字之和,最后填出数阵图.例4 16 5243164325253 416432516例5 将2~9 这八个数分别填入右图的○里,使每条边上的三个数之和都等于18.分析:四个角上的数是重叠数,重叠次数都是 1 次.所以四个重叠数之和等于18×4-(2+3+…+9)=28.而在已知的八个数中,四数之和为 28 的只有:4+7+8+9=28 或 5+6+8+9=28.又由于 18-9-8=1,1 不是已知的八个数之一,所以,8 和9 只能填对角处.由此得到左下图所示的重叠数的两种填法:“试填”的结果,只有右上图的填法符合题意.[巩固]把 1~8 这八个数分别填入下图中的八个○内,使每条边上三个○内数的和都相等.分析:这道题的关键是确定正方形四个顶点上的数及正方形每边上数的和.1~8 的和是 36,36 加上四个顶点上的数其和是 4 的倍数.36 是 4 的倍数,只要考虑从 1~8 里选 4 个数,使其和是 4 的倍数,可得四个不同的和 12、16、20、24.再求出每边四个数的和分别是:(36+12)÷4=12 (36+16)÷4=13 (36+20)÷4=14 (36+24)÷4=15 又因为 1+2+3+6=12,1+2+4+5=12.经试验,四个顶点数只能填 l、2、3、6.然后用凑数法使每边和是 12.采用同样的方法,可填出每边和是 13、14、15 的情况.下面给出一种解法,如右上图.其他解法请同学们自己完成.用1~9 这九个数字填入下图中,使得每条边上的四个数的和都等于 A,问A 可以等于哪些数?给出你的填法.分析:解这道题的关键是确定三边之和与三顶点之和的关系,再运用试验法求解.4 98 75 98 64 5 96 28 3 715684372例6因为每条边上的四数之和都等于 A ,则三边之和为 3×A.因 1 到 9 这九个数的和是 45,而在 3×A 中,三个顶点上的数都被计算了两次,于是顶点上的数之和应为 3×A-45.这个和是 3 的倍数,它最小是 1+2+3=6,最大是 7+8+9=24,从而 A 可以取 17、18、19、20、21、22、23.但是,当 A 为 18 或 22 时,都得不出一个合乎题目要求的解答,所以 A 只能为 17、19、20、23 这五个数.图(1)、(2)、 (3)、(4)、(5)给出了这五种填法.(1)(2)(3)(4)(5)将 l 、2、3、4、5、6 六个数字填入下图中的小圆圈内,使每个大圆上四个数字的和都是 l6.分析:观察发现,中间的两个圆圈最特殊,它们同时在两个圆上,我们要以此入手,填出这个数阵. 这六个数的和是 1+2+3+4+5+6=21.题中要使每个大圆上的数字和是 16,那么两个大圆上的数字总和是 16×2=32,两个大圆圈上数字的总和比六个数的和多 32-21=11,怎么会多 11 呢?因为两个大圆上有两个数被算了两次,也就是多算了一次,即()+()=11,所以,被算了两次的数是 5 和 6. 先填上被多算的数 5 和 6,再通过计算填入其余各数:16-5-6=5,2+3=5,1+4=5,填法如下:[小结]刚刚学习的这几个数阵图都是封闭型数阵图.一般地,在 m 边形中,每条边上有 n 个数的形如下图的图形称为封闭型 m -n 图.与“辐射型 m -n 图只有一个重叠数,重叠次数是 m -1”不同的是,封闭型 m -n 图有 m7A=23 5 63184 2 93 A=21 7 85 1 642 91A=20 876354291A=19 896 245371 A=17 8 96 4275 3例7 251364个重叠数,重叠次数都是 1 次.对于封闭型数阵图,因为重叠数只重叠一次,所以: 已知各数之和+重叠数之和=每边各数之和×边数. 由这个关系式,就可以分析解决封闭型数阵图的问题.(三)复合型数阵如图 “好、助、手、伙、伴、参、谋”这 7 个汉字分别代表 1 至 7 这 7 个数字.已知 3 条直线上的 3 个数相加、2 个圆周上的 3 个数相加,所得的 5 个和相同.那么,“好”字代表多少?分析:通过读题可以知道三条直线的三个数之和相等,两个圆圈的三个数之和相等,而且五个和都相等.所以计算 5 个和的和,这个和一定是 5 的倍数,其中“好”字计算了三遍,其它数只是被计算了 2 遍,因此这个和等于(1+2+3+4+5+6+7)×2+“好”=56+“好”,我们这个“好”只能是 4 才 能保证这个和是 5 的倍数.所以“好”=4.将自然数 l ~7 填入右图的七个○中,使得横、竖、斜的每条直线上的三个数之和都相等.分析:三角形顶上的数重叠 3 次,其他数都重叠 2 次.所以有: (1+2+…+7)×2+顶上的数=每条线上的三个数之和×5,56+顶上的数=每条线上的三个数之和×5.由上式等号左端是 5 的倍数,推知“顶上的数”=4.所以每条线上的三个数之和为(56+4)÷5=12.经试验可得如下填法(填法不唯一):有的数阵图既有辐射型数阵图的特点,又有封闭型数阵图的要求,所以叫做“复合型数阵图”.我们在思考数阵图问题时,首先要确定所求的和与关键数间的关系,再用试验的方法,找到相等的和与关键数字.例8 谋伴参伙好 助手例9 47 2 3 1 65请问如何才能将 26,27,28,36,37,38,46,47,48 这九个数分别填入图中的圆圈中,使得通过中心圆圈的每条直线上的三个数之和都是 111.分析:我们已知九个数的和是 26+27+28+36+37+38+46+47+48=333.题中要使每条线上三个数的和是 111,那么四条线上数的总和是 l11×4=444.四条线上数的总和比九个数的和多 444—333=111.中心圆圈里的这个数是重叠数,重叠了四次,即多算了 3 次,即重叠数×3=111.因为只有 37×3=111,所以中心圆圈里填 37.先填上中心圆圈里的数 37,再通过计算分别填人其余各数:111-37=74,26 +48=74,27+47=74,28+46=74,36+38=74.填法如右图:数阵图是一类非常有趣的数学问题,同学们,你们在这座数学迷宫中感受到它的奇妙了吗?在春季我们还会有类似问题的学习哦,敬请期待吧!1. 将 1~7 这七个数分别填入左下图中的○里,使每条直线上的三个数之和都等于 12.分析:1+2+3+4+5+6+7+2×中间数=28+2×中间数=12×3,中间数为 4,填法如右上图.例10专题展望练习六32741652628 36 27 37473846482. 将 1~7 这七个自然数填入下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于 10.分析: (1+2+…+7)+重叠数×2=10×3.由此得出重叠数为 [10×3-(1+2+…+7)]÷2=1.剩下的六个数中,两两之和等于 9 的有 2,7;3,6;4,5.可得右上图的填法.3. 把 1、2、3、4、5、6 六个数字分别填入下图的六个圆圈中,使每一边三个数相加的和都等于 9.分析:三边的和为 9×3=27.但是 1~6 六个数的和等于 21,三行数的和比题中六个数的和多 27—21 =6,原因在于三个顶点的数字都要用 2 次,说明三个顶点数之和是 6. 1+2+3=6,所以把 1、2、3 分别填入三个顶点中,再根据每行和都等于 9 的要求填上其他各数.如右上图.4. 请分别将 1,2,4,6 这 4 个数填在下图的各空白区域内,使得每个圆圈里 4 个数的和都等于 15.分析:5+7=12,3+7=10,3+5=8,三个圆中已有数的和与 15 的差分别是 3、5、7,只有 1 能和其他三个数的和分别是 3、5、7,所以中间数一定是 1,由和为 15,其它三个数即可得,见右上图.5. 在图中 x ,y ,z 三个小圆圈内各填上一个数,使得每条直线上三个数的和都等于大三角形三个顶点上三个数的和.分析:如图,把三条直线上的三个和相加,相当于把 4 算了三遍,1,5,6 算了一遍, 三个顶点上的数各算了一遍.根据题意,这三个和应该是相等的,并且和三个顶点上的和也相等.那么 4×3+1+5+6+三个顶点和=三个顶点和×3;和是(4×3+1+5 +6)÷2=12.所以,图中 x 处的数是 l2-4-5=3;图中 y 处的数是 l2-4-1=7;图中 z 处的数是 l2-4-6=2.721 4 3561 6 5 2435732573416x 5 4 6 1zy推理小故事图像从不闪动一个星期日的中午,绿庄公寓里 008 号房间的单身职员,到距离很近的售货摊上买东西,只离开房间五六分钟,没有锁门,5 万元现金被盗.报案后,刑警问他:“公寓里有谁知道你出去买东西?”“10号房间的北村知道,我出去时他还托我买呢.”刑警马上到 10 号房间查看.一进门,就见北村一边在吃方便面一边看漫画.“8 号房间的失盗者出去买东西时,你在哪儿?干什么了?”“我一直在看漫画呀.”“你没听见那个房间里有异常动静吗?”“没有,那时正好一架直升飞机在这座公寓的上空盘旋,噪音很大,一点点动静也觉察不到.”据公寓管理人员说,中午并没有外人进公寓.肯定是内部人员干的.“别的房间里有人在吗?”“今天星期日,别人出去玩了,只6号房间里一个叫寺内的青年人在.”刑警又来到 6 号房间,见寺内正穿一身睡衣躺在床上,边吃花生米边看电视.那是台新型彩电.“哎呀,好漂亮的彩电啊!图像一点不闪动吗?”“从来没有过,这是我三天前才买来的新产品.”“听到 8 号房间里有可疑动静吗?”“没有,一点没察觉到,因电视里有我喜欢的歌手在演唱,我看得入了迷,再加上那架讨厌的直升飞机在盘旋……”“你说谎.直升飞机盘旋时你并没看电视,而是溜进8号房间找钱吧.”刑警凭什么识破了寺内的手段呢?答案见第七讲.第五讲“巧断小偷”答案:小偷在甲、乙、丙、丁四人中,并且只有一人说的话是真话,其余三人说的是假话.也就是“一真三假”,这也是我们判断是非的准则.假如乙是小偷,那么其余三人均不是小偷.而甲说乙是小偷,所以甲讲了真话;既然乙是小偷,那么丁就不是小偷,可见丁说:“反正我没偷.”这句也是真话.于是,便有甲、乙两人说了真话,这与“一真三假”的准则相矛盾,所以乙不是小偷.同理可推斯出甲、丙都不是小偷,小偷自然就是丁了.不过,我们还可验证一下.当丁是小偷时,甲、乙、丙三人便不是小偷.丁说:“反正我没偷.”这便是一句假话;乙不是小偷,故甲说:“手表是乙偷的.”也是假话;丙不是小偷,则乙说:“手表是丙偷的.”还是假话;既然乙说的是假话,所以丙说:“乙在撒谎.”就是真话,这不是正符合“一真三假”的准则吗?同学们,你答对了吗?。
数阵图(一)在神奇的数学王国中,有一类非常有趣的数学问题,它变化多端,引人入胜,奇妙无穷。
它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字规律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连其中,用毕生的精力来研究它的变化,就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣。
那么,到底什么是数阵呢?我们先观察下面两个图:左上图中有3个大圆,每个圆周上都有四个数字,有意思的是,每个圆周上的四个数字之和都等于13。
右上图就更有意思了,1~9 九个数字被排成三行三列,每行的三个数字之和与每列的三个数字之和,以及每条对角线上的三个数字之和都等于15,不信你就算算。
上面两个图就是数阵图。
准确地说,数阵图是将一些数按照一定要求排列而成的某种图形,有时简称数阵。
要排出这样巧妙的数阵图,可不是一件容易的事情。
我们还是先从几个简单的例子开始。
例1 把1~5这五个数分别填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
同学们可能会觉得这道题太容易了,七拼八凑就写出了右上图的答案,可是却搞不清其中的道理。
下面我们就一起来分析其中的道理,只有弄懂其中的道理,才可能解出复杂巧妙的数阵问题。
分析与解:中间方格中的数很特殊,横行的三个数有它,竖列的三个数也有它,我们把它叫做“重叠数”。
也就是说,横行的三个数之和加上竖列的三个数之和,只有重叠数被加了两次,即重叠了一次,其余各数均被加了一次。
因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9,所以(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9,重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3 。
重叠数求出来了,其余各数就好填了(见右上图)。
试一试:练习与思考第1 题。
例2 把1~5 这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等。
分析与解:与例1 不同之处是已知“重叠数”为5,而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数。
所以,必须先求出这个“和”。
根据例1 的分析知,两条直线上的三个数相加,只有重叠数被加了两遍,其余各数均被加了一遍,所以两条直线上的三个数之和都等于[(1+2+3+4+5)+5] ÷2=10。
简单数阵图一、辐射型数阵图
从一个中心出发,向外作若干条射线,在每条射线上安放同样多个数,使其和是一个不变的数。
突破关键:确定中心数,多算的次数,公共的和。
先求重叠数。
数总和 + 中心数×重复次数=公共的和×线数
重叠部分 = 线总和 - 数总和 / 线总和 = 公共的和×线数
数和:指所有要填的数字加起来的和
中心数:指中间那数字,即重复计算那数字(重叠数)
重复次数:中心数多算的次数,一般比线数少1
公共的和:指每条直线上几个数的和
线数:指算公共和的线条数
二、封闭型数阵图
多边形的每条边放同样多的数,使它们的和都等于一个不变的数。
突破关键:确定顶点上的数字,公共的和。
数和+重叠数的和=公共的和×边数
数和:指所有要填的数字加起来的和
公共的和:指每条直线上几个数的和
重叠数和:指数阵图顶角重复算的数全加起来的和
边数:指封闭图形的边数。
学员编号:年级:课时数:学员姓名:辅导科目:学科教师:授课T (同步知识主题) C (专题方法主题)T (学法与能力主题)类型授课日期时段教学内容第十讲:数阵图.把1~6这六个数字分别填入图10 - l的六个圈内.使得每个正方形顶点上的数的和都为13.从l到6这六个数的和是21.而两个正方形8个顶点上的数之和是26(=13×2),比六个数的总和大5.这是因为中间两个圈内的数,都被算了两次,所以,多出来的5就是中间两个圈内的数的和.每个正方形,去掉这中间的两个数,剩下的两个数,和都是8(=13 -5).解在1到6六个数中,两个数的和为8,只可能足2+6、3+5.所以中间两个圈内填1与4.得到如幽10 - 2的填法.将3、4、6这二个数填入图10-3的三个圆圈内,使得每条边上的三个数的和等于11..将2到7这六个数,填入图10- 4的圈中,使得每条线上的三个数的和相等.由2+7= 4+5=3+6=9.得到如图10-5的解将l到7这七个数填入图10-6,使得每条线上的三个数的和相等..将1到9这九个数填入图10-7,使得从中心出发的每条线段上的三个数的和相等..将1到9这九个数填入图10-7,使得从中心出发的每条线段上的三个数的和相等.l+2+…+9=45去掉中心的数后,每条线上两个数的和相等.4条线上8个数的和是每条线上的和乘以4.所以中心的数只能是1、5、9,去掉中心后的8个数的和分别是44、40、36,每条线上两个数的和分别是11、10、9.即有三种情况:(1)中心填1时,2与9、4与7、8与3、5与6两两搭配填入同一条线的两个圈内即可.(2)中心填5时,1与9、2与8、3与7、4与6搭配.(3)中心填9时,1与8、2与7、3与6、4与5搭配这样得到如图10-8所示的三个解将1~8填入图10-9,使两个正方形顶点上的数的和相等,并且用斜线连接的4对数的和也都相等..将1到5这五个数填入图10 - 10,使得圆周上四个数的和与每条直线上的三个数的和都相等.设中心的数是a.因为竖线上的三个数的和等于圆周上的四个数的和,所以a等于它左、右两个数的和.同理,a等于它上、下两个数的和.从而a是最大的数5.其余四个数,2与3搭配.1与4搭配,写在同一条线上,得到的解如图10-11所示.在图10 – 12中填上7、8、10、1 2,使得每个圆内的四个数的和相等..将l~6这六个数填入图10-13的六个圆圈内,使得每条边上的三个数的和相等.如果1与6都不在顶点处,那么在图10 -14中,a+l+c=b+6+c.所以a+1=6+b但6比a大,b比1大,所以a+l与6+b不可能相等.1与6至少有一个在顶点处.设1在顶点.2、3、4、5、6中取4个数,分成和相等的2组,只有3种可能:2+6=3+5.3+6=4+5.2+5=3+4前两种可得图10-15的(1),(2).第3种不可能,因为另一行3个数的和至少是2+3+6.超过1+2+5.同样,6在顶点时,可以得到图10 - 15的(3),(4)因此,本题的答案是图10-15的(1)~(4).用7减去1在顶点的图10 - 15(1)、(2)的每一个数,便得到(3)、(4).反过来也是这样.将l到16填入图10 -16,使得每条线段上四个数的和相等,两个八边形八个顶点上的数的和也相等.将1~16填入图10 - 17的正方形,使每行、每列、每条对角线的和都相等.本题也就是造一个四阶幻方四阶幻方的造法很多,解也不唯一.下面介绍一种最简的做法,可以称为调整法.先将1~16依照次序先左后右,先上后下逐一填入图10 - 18(1)中得四阶幻方中每行和、每列和、每条对角线的和都是(1+2+…+16)÷4= (1+16)×16÷2÷4=34现在图10 - 18(1)的两条对角线的和都已经是34,合乎要求所以对角线上的数不要再动.先来调整行,将第一行的2、3分别与第四行的14,1 5对调,第二行的5、8分别与第三行的9、12对调,得图10 - 18(2),这个图中,不但每条对角线的和是34,每一行的和也都是34.再调整列.将图10 - 18(2)第一列的9、5分别与第四列的12、8对调,第二列的14、2分别与15、3对调,得图10 -18(3),这个图就是一个合乎要求的幻方.比较例6所得的幻方与巩固练习5的答案.有何联系?可能与必然上节末,说到一个游戏“数独”数独怎么填呢?比如先看第一行,在上节末的图中,有6个空格,应填1、2、4、7、8、9这6个数字,每个空格填的数有6种可能,难以确定.如果看第二列,只有2个空格,心填2、7,每个空格有2种可能,但还不能惟一确定.可能性太多,需要逐个枚举讨论,比较麻烦.所以应先考虑可能较小的方格,最好能发现一些方格,只有一种填法,也就是说这些方格填什么数是必然的.将这些方格先填好,对填其他方格会有帮助.同时考虑几个方面的要求,可以得到必然的填法,比如中间的3×3的正方形,只有3个空格,应填2、6、8.再结合第四行已经有8,第六行也已经有8,所以8必须填在中央.接下去,因为第四行已经有6,所以6必须填在第六行,2填在第四行.现在再看第四行,只剩2个空格,应填9与3.第九列有9,所以第四行的9只能(必然)在第三列,3在第九列.同样,右中3×3的正方形中,9必然在第六行,第六行第一列必填2.左中3×3的正方形中,5必在第一列,7在笫三列.第八列3必填在第九行,9必填在第二行.右上3×3的正方形中,7必填在第七列.右下3×3的正方形中,5必在第八行第七列,2必在第八行,1在第九列第七行,6在第七行第七列.右中3×3的正方形中,6在第九列,2在第七列,左下3×3的正方形中,2、3、8、6的填法郡是必然的.左上3×3的正方形中.按行依次填2、1、4、7、6.右上3×3的正方形中,填4、8.中上3×3的正方形中填8、9、6、2、7、4.中下3×3的正方形中填9、3、6、4、1、7.填法都是必然的,最后结果如图.当然,上面填数的顺序可以变更但应尽量先填只有一种可能的方格,而不要先填邮些难以确定的方格.1.如果图中每行、每列、每条对角线的和都相等,那么填入的数a、b、c、d有什么关系?2.将1到8这八个数填入下图,使得每条线上的三个数的和相等.3.将1到9这九个数填入下图,使得每条边上的四个数的和相等.4.将6到10这五个数填入下图,使得每条边上的三个数的和相等.5.将5到12填入下图,使得每条边上的四个数的和相等.6.将2到11填入下图,使得每条线段上的三个数之和相等.7.将1到10填入下图,使得每条线上的四个数的和相等.8.将l到10填入下图,使每条线段上的四个数的和相等,每个三角形三个顶点上的数的和也相等.(三角形顶点上的数的和不必与线段上的数的和相等)9.将1到8填入圈内,使得每个圆上的五个数的和相等.10.将l到8填入圈内,使每一圆周上的四个数、每条线上的四个数的和相等.11.在下面由圆分割出的9个区域中,填入1到9这九个数,使得每个圆内的数的和都等于11.12.将1到12填入下图,使每条边上的五个数的和相等.你做对了吗?答案:巩固练习6 图中的4条对角线是四阶幻方的4行,另有4组共线的点,如l、12、8、13等是幻方的4列,外面八边形的4个相邻顶点上的数16、1、6、11是幻方的一条对角线,另4个相邻顶点上的数10,7,4,13是幻方的另一条对角线。
课题之羊若含玉创作数阵图教授教养目的1:懂得两种类型数阵图概念;2:能依照题中具体要求填数阵图重点填图三步调:1、算出1个(或几个)重叠数的值(或和)2、通过重叠数的值(或和)找出重叠数3、把数阵图填写完整难点通过找到重叠数填数阵图专题1:数阵图在神奇的数学王国中,有一类异常有趣的数学问题,它变更多端,引人入胜,奇妙无穷.它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字纪律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连其中,用一生的精神来研究它的变更,就连大数学家欧拉对它都有着浓重的兴趣.那么,到底什么是数阵呢?我们先不雅察下面两个图:上面两个图就是数阵图.准确地说,数阵图是将一些数依照一定要求分列而成的某种图形,有时简称数阵.一、辐射型数阵图先从几个简略的例子开端.把1~5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等.1.2 把1~5这五个数分离填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9.练一练:将1~9这九个数分离填入右上图中的○里(其中9已填好),使每条直线上的三个数之和都相等.还有其他填法吗?例2将1~7这七个自然数填入左下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于10.如果把例2中“每条边上的三个数之和都等于10”改为“每条边上的三个数之和都相等”,其他不变,那么模仿例1,重叠数可能等于几?怎样填?练一练:将 10~20填入左下图的○内,使得每条边上的三个数字之和都相等.二、关闭性数阵例3将1~8这八个数分离填入右图的○中,使两个大圆上的五个数之和都等于21.练一练:把1~8填入下页左上图的八个○里,使每个圆圈上的五个数之和都等于20.例4 将1~6这六个自然数分离填入右图的六个○内,使得三角形每条边上的三个数之和都等于11.将2~9这八个数分离填入右图的○里,使每条边上的三个数之和都等于18.附加:把1~7分离填入左下图中的七个空块里,使每个圆圈里的四个数之和都等于13.你学会了吗1.将3~9这七个数分离填入下图的○里,使每条直线上的三个数之和等于20.2.将1~11这十一个数分离填入图的○里,使每条直线上的三个数之和相等,并且尽可能大.3、把5、6、7、8、9、10、11、12、12、14填入下图,使每个大圆圈中六个数的和是554.将1~8填入左下图的八个○中,使得每条边上的三个数之和都等于15.作业:1、将1~9这九个数分离填入右图的小方格里,使横行和竖列上五个数之和相等.(有若干种填法?)2、把1~6这六个数填入右上图的○里,使每个圆圈上的四个数之和都相等.3、将4、5、6、7、8、9六个数填在下图,使每条边上得三个数之和都相等,并且和为最大,和为最小呢?4、把1——7这7个数,分离填入途中,使直线和大圆上的数之和相等生活趣题:小猫要把15条鱼分成数量不相等的4堆,问最多的一堆中最多可放几条鱼?。
数阵图(一)
在神奇的数学王国中,有一类非常有趣的数学问题,它变化多端,引人入胜,奇妙无穷。
它就是数阵,一座真正的数字迷宫,它对喜欢探究数字规律的人有着极大的吸引力,以至有些人留连其中,用毕生的精力来研究它的变化,就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣。
那么,到底什么是数阵呢?我们先观察下面两个图:
左上图中有3个大圆,每个圆周上都有四个数字,有意思的是,每个圆周上的四个数字之和都等于13。
右上图就更有意思了,1~9九个数字被排成三行三列,每行的三个数字之和与每列的三个数字之和,以及每条对角线上的三个数字之和都等于15,不信你就算算。
上面两个图就是数阵图。
准确地说,数阵图是将一些数按照一定要求排列而成的某种图形,有时简称数阵。
要排出这样巧妙的数阵图,可不是一件容易的事情。
我们还是先从几个简单的例子开始。
例1把1~5这五个数分别填在左下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
同学们可能会觉得这道题太容易了,七拼八凑就写出了右上图的答案,可是却搞不清其中的道理。
下面我们就一起来分析其中的道理,只有弄懂其中的道理,才可能解出复杂巧妙的数阵问题。
分析与解:中间方格中的数很特殊,横行的三个数有它,竖列的三个数也有它,我们把它叫做“重叠数”。
也就是说,横行的三个数之和加上竖列的三个数之和,只有重叠数被加了两次,即重叠了一次,其余各数均被加了一次。
因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9,所以
(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9,
重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3。
重叠数求出来了,其余各数就好填了(见右上图)。
例2把1~5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5),使两条直线上的三个数之和相等。
分析与解:与例1不同之处是已知“重叠数”为5,而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数。
所
以,必须先求出这个“和”。
根据例1的分析知,两条直线上的三个数相加,只有重叠数被加了两遍,其余各数均被加了一遍,所以两条直线上的三个数之和都等于
[(1+2+3+4+5)+5]÷2=10。
因此,两条直线上另两个数(非“重叠数”)的和等于10-5=5。
在剩下的四个数1, 2, 3, 4中,只有1+4=2+ 3=5。
故有右上图的填法。
例3把1~5这五个数填入右图中的○里,使每条直线上的三个数之和相等。
分析与解:例1是知道每条直线上的三数之和,不知道重叠数;例2是知道重叠数,不知道两条直线上的三个数之和;本例是这两样什么都不知道。
但由例1、例2的分析知道,
(1+2+3+4+5)+重叠数
=每条直线上三数之和×2,
所以,每条直线上三数之和等于(15+重叠数)÷2。
因为每条直线上的三数之和是整数,所以重叠数只可能是1,3或5。
若“重叠数”=1,则两条直线上三数之和为
(15+1)÷2=8。
填法见左下图;
若“重叠数”=3,则两条直线上三数之和为
(15+3)÷2=9。
填法见下中图;
若“重叠数”=5,则两条直线上三数之和为
(15+5)÷2=10。
填法见右下图。
由以上几例看出,求出重叠数是解决数阵问题的关键。
为了进一步学会掌握这种解题方法,我们再看两例。
例4将1~7这七个自然数填入左下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于10。
分析与解:与例1类似,知道每条边上的三数之和,但不知道重叠数。
因为有3条边,所以中间的重叠数重叠了两次。
于是得到
(1+2+…+7)+重叠数×2=10×3。
由此得出重叠数为
[10×3-(1+2+…+7)]÷2=1。
剩下的六个数中,两两之和等于9的有2,7;3,6;4,5。
可得右上图的填法。
如果把例4中“每条边上的三个数之和都等于10”改为“每条边上的三个数之和都相等”,其他不变,那么仿照例3,重叠数可能等于几?怎样填?
例5将 10~20填入左下图的○内,其中15已填好,使得每条边上的三个数字之和都相等。
解:与例2类似,中间○内的15是重叠数,并且重叠了四次,所以每条边上的三个数字之和等于
[(10+11+…+20)+15×4]÷5=45。
剩下的十个数中,两两之和等于(45-15=)30的有10,20;11,19;12,18;13,17;14,16。
于是得到右上图的填法。
例1~5都具有中心数是重叠数,并且每边的数字之和都相等的性质,这样的数阵图称为辐射型。
例4的图中有三条边,每边有三个数,称为辐射型3—3图;例5有五条边每边有三个数,称为辐射型5—3图。
一般地,有m条边,每边有n个数的形如下图的图形称为辐射型m-n图。
辐射型数阵图只有一个重叠数,重叠次数是“直线条数”-1,即m-1。
对于辐射型数阵图,有
已知各数之和+重叠数×重叠次数
=直线上各数之和×直线条数。
由此得到:
(1)若已知每条直线上各数之和,则重叠数等于
(直线上各数之和×直线条数-已知各数之和)÷重叠次数。
如例1、例4。
(2)若已知重叠数,则直线上各数之和等于(已知各数之和+重叠数×重叠次数)÷直线条数。
如例2、例5。
(3)若重叠数与每条直线上的各数之和都不知道,则要从重叠数的可能取值分析讨论,如例3。
练习
1.将1~7这七个数分别填入左下图中的○里,使每条直线上的三个数之和都等于12。
如果每条直线上的三个数之和等于10,那么又该如何填?
2.将1~9这九个数分别填入右上图中的○里(其中9已填好),使每条直线上的三个数之和都相等。
如果中心数是5,那么又该如何填?
3.将1~9这九个数分别填入右图的小方格里,使横行和竖列上五个数之和相等。
(至少找出两种本质上不同的填法)
4.将3~9这七个数分别填入左下图的○里,使每条直线上的三个数之和等于20。
5.将1~11这十一个数分别填入右上图的○里,使每条直线上的三个数之和相等,并且尽可能大。
6.将1~7这七个数分别填入下图的○里,使得每条直线上三个数之和与每个圆圈上的三个数之和都相等。
答案与提示
5.提示:中心数是重叠数,并且重叠4次。
所以每条直线上的三数之和等于
[(1+2+…+11)+重叠数×4]÷5
=(66+重叠数×4)÷5。
为使上式能整除,重叠数只能是1,6或11。
显然,重叠数越大,每条直线上的三数之和越大。
所以重叠数是11,每条直线上的三数之和是22。
填法见右图。
6.解:所有的数都是重叠数,中心数重叠两次,其它数重叠一次。
所以三条边及两个圆周上的所有数之和为
(1+2+…+7)×2+中心数=56+中心数。
因为每条边及每个圆周上的三数之和都相等,所以这个和应该是5的倍数,再由中心数在1至7之间,所以中心数是4。
每条边及每个圆周上的三数之和等于(56+4)÷5=12。
中心数确定后,其余的数一下还不好直接确定。
我们可以试着先从辐射型
3-3图开始。
中心数是4,每边其余两数之和是12-4=8,两数之和是8的有1,7;2,6;3,5。
于是得到左下图的填法。
对于左上图,适当调整每条边上除中心数外的两个数的位置,便得到本题的解(见右上图)。