数阵图(一)(含详细解析)
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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
8
7
6
5
43
2
1
【答案】
8
7
6
5
43
2
1
【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 g
f e
d c b
a
a+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 。
C
B
A
【考点】封闭型数阵图 【难度】1星 【题型】填空 【关键词】希望杯,五年级,复赛,第11题,5分
【解析】 设三个顶点为D ,E ,F ,求D ,E ,F 。观察容易发现,三条边的和为36,即D +A +E +E +C +F +F +B +D =36
18+2( D +E +F )=36,所以D +E +F =9
【答案】9
【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 .
7
8
9
f
e
d
c
b
a 7
8
9
【考点】封闭型数阵图 【难度】2星 【题型】填空
【解析】 如图,用字母表示各个圆圈中的数,那么每条边上的数字和为
()1293153
a b c
a b c ++++++++÷=+
,由于a b c ++最小为1236++=,最大为 45615++=,所以每条边上的数字和最小为17,最大为20,如下两图为每条边上的数字和分别为17
和20时的填法.
5987
12
4
3
6
5
987
1
243
6
而每条边上的数字和能否为18或19呢?答案是否定的,现说明如下.
如果每条边上的数字和为18,那么()181539a b c ++=-⨯=,而918a b d +++=,即9a b d ++=,得
到c d =,与题意不符,所以每条边上的数字和不能为18.如果每条边上的数字和为19,类似分析可得到b e =,也与题意不符,所以每条边上的数字和不能为19. 所以每条边上的数字和为17或20.
【答案】17或20
【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______.
B
A
【考点】封闭型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】2008年,学而思杯,五年级,4年级,第4题 【解析】 方法一:如图
f e c
d
b a
B
A
用字母来表示各个圆圈中的数字,设各条直线上的三个数之和都为s ,那么2a b c d e f s +++++=,3a A e b A d c B f s ++++++++=,所以2A B s +=, 253a b c d e f A B s A B A B +++++++=++=+,而 12836a b c d e f A B +++++++=++
+=,所以5336A B +=,那么A 是3的倍数.如果3A =,得
7B =;如果6A =,得2B =,这两种情况下A 和B 的差都为4,所以A 和B 两个圆圈中所填的数之差
(大数减小数)是4.
方法二:设各条直线上的三个数之和都为s ,2(1238)5B s +++
+-=,即725B s -=,
所以2
14B s =⎧⎨=⎩
,713B s =⎧⎨=⎩,由于(1238)3A s +++++=,即363A s +=,
因此有146s A =⎧⎨=⎩,133s A =⎧⎨=⎩,综合有2146B s A =⎧⎪=⎨⎪=⎩,7
133
B s A =⎧⎪
=⎨⎪=⎩
,
所以A 和B 两个圆圈中所填的数之差(大数减小数)是4.
【答案】4
【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________。
B
A
【考点】封闭型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】希望杯,六年级,二试,第5题,4分