五年级数阵.数字谜 教师版(详细答案)
浙师大行知学院-二年级学生评语
第七讲 数阵、数字谜综合
教学目标
数阵问题(Ⅰ)和数字谜问题(Ⅱ)都是通过找关键,将特定的数阵或算式,从无到有表示出
来,这一
类题目的综合性都很强,解题时需要综合各种数学方法.教师在讲授过程中要注意:
1、 逐步给出提示,让学生体验尝试的方法步骤.
2、
在解题中的每一步中都明示什么是已知,什么是未知,逐渐缩小索解范围.
3、
强调关键步骤和突破问题方法;使学生了解解题关键.
4、 回顾整个解题过程.
下式中的a,b,c,d分别代表0-9中的一个数码,并且满足a+b
=2(c+d),被加数最大
是多少?
想
挑
战
吗
?
分析:由进位规律知:c=a+1,d=b-5,所以a+b=
2(a+b-4),所
以a+b=8,而,b>4,所以被加数最大为35.
专题精讲
解决数阵类问题可以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(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.
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1
Ⅰ、数阵问题
【例1】(★★★★)能否将数0,1,2,…,
9分别填人左下图的各个圆圈内,使得各阴影三角形的3
个顶点上的数之和相等?
_
8
_
4
_
7
_
1
_
6
_
3
_
5
_
2
_
9
_
0
_
8
_
3
_
2
_
4
_
6
_
5
_
9
_
0
_
7
_
1
分析:第一步:首先确定十个圆圈中最关键的一
个,由于每个阴影三角形都与3个圆圈相关,所以如果
将三个角上的三个阴影三角形取掉,那么剩下只有
一个圆圈,所以可以将这个圆看作关键圆.
第二步:由于0+…+9=45,这十个数的和45-中心
数=3个阴影三角形的3个顶点上的数字之和,这个数
只能是3的倍数,所以中心数必须是3的倍数,只
能是0,3,6,9.
第三步:中心圆圈的数分别为0、3、6、9时,每个阴影三角相关圆圈上的和
分别为:15、14、13、12
通过构造尝试,中心数是3,6时,可以得到答案如图所示.
【例2】(★★)把1,2,3,…,13这13个数分别填在如图所示的3个圆圈内,使得
同一个圆圈内任
意两个数相减,所得的差不在这个圆圈内.现在已经把1,4,7填在第一个圆圈内,3
填在第三个圆圈
内,请将其余9个数填好.
1 4 7
3
1 4 7
10 13
5 6 8
9
3
2 11 12
分析:第一步:由已知可推出6只能填在中间的圆中,
第二步:由已经填的数可以得到:2、
5、8、11不能出现在第一个圆中,且(2、8)和(5、11)不能在
第二个圆中成对出现,(2、
5)(5、8)(8、11)不能在第三个圆中成对出现,判断5和8的位置的各种
情况,可以得出5、
8只能都填在在第二个圆中,2、11填在第三个圆中,
第三步:判断其余几个数的位置关系:13只
能填在第一个圆中,9只能填在第二个圆中,12只能填在第
三个圆中,10只能填在第一个圆中.
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【例3】(★★★)把1.2,3.7,6.5,2.9,4.6分别填在下图的5个圆圈内,然后在每个方框
中
填上和它相连的3个圆圈中的数的平均值,再把3个方框中的数的平均值,再把3个方框中的数平均值
填在三角形中.请找出一种填法,使三角形中的数尽可能小.问这个最小的数是多少?
分析:设个小圆中的数依次为a1、a2、a3、a4、a5,则三个正方形中的数依次为
a
1
+a
2
+a
3
a
2
+a
3
+
a
4
、、
33
a
3
+a
4
+a
5
a+2a
2
+3a
3
+2a
4
+a
5,继而求出三角形中的数值为
1
.所以,a3中应该填入最小的数1.2,a2、
39
a4中应该填入次大的2.9和3.7,a1、a5中填入4.6和6.5.
Ⅱ、数字谜乘法
解决数字谜类问题也需要寻找关键的突破口,运用的主要知识和方法主要有:
1、 数字乘法个位数字的规律,
2、 最大值最小值的考量,
3、
加减法进位规律,
4、 合数分解质因数性质,
5、 奇偶数性质规律.
6、
余数性质.
【例4】(★★★★全国小学数学奥林匹克)在下面残缺的算式中,只写出了3
个数字1,其余的数字都
不是1,那么这个算式的乘积是 .
分析:为了说明的方便,这个算式中的关键数字用英文字母表示.很明显e= 0.
从
cab
的个位数是1,b可能是3,7,9三数之一,两位数
ab
应是(
100+f)的因数.101,103,
107,109是质数,f=0或5也明显不行.
1
02=17×6,则
ab
=17,C只能取3,
cab317
,不是三
位数;104=13×8,则
ab13
,c可取7,
c ×
ab
=
7×13,仍不是三位数;108=27×4,则
ab
=27,c是3.
cab3
27
,还不是三位数.只有
106=53×2,
ab53
,c=7,cab753
是三位数.因此这个乘法算式是
故这个算式的乘积是3816.
[点评]本题运用到的知识点和数学方法主要有:数字乘法个位数字的规律、合数分解质因数
性质等,关
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1
键的一步是找到合适的三位数使得符合10X的形式.并满足所有条件.
【例5】(★★★全国小学数学奥林匹克)下面算式(1)是一个残缺的乘法竖式
,其中□≠2,那么乘积
是 .
分析:如式(2),由题意a≠2,所以b≥6,从而d≥6.由22□÷c≥60和c>2知c=3,所以22
□是225
或228,
de75
或76.因为75×399<30 000,所以<
br>de76
.再由乘积不小于30000和所有的□≠2,
推出唯一的解76×396=
30096.
[点评]:本题运用到的知识点和数学方法主要有:数值大小的考量,合数分解质因数性质等.
加减法进
位规律关键的步骤是通过判断22□的数值确定
de76
.
<
br>【例6】(★★★★全国小学数学奥林匹克)下面是一个乘法算式,每个□填一个数字,而每一个汉字表<
br>示一个数字,不同的汉字代表不同的数字,“总”字所代表的数字大于2,那么“总决赛”所表示的三位<
br>数是 .
分析:因为“总”字代表的数字大于2,所以“迎”字
只能是1,2,3三个数字之一.若“迎”是3,“总”
也只能是3,而两个不同的字代表同一个数字是
不允许的.又“赛×迎”的个位数是“赛”,因此,“迎”
也不能是2,因此,“迎”=1.
由于“总”大于2,“欢”至多是6,“欢迎”可能是21,31,41,51,61之一.
19
940÷21=949……11,
19 940÷31=643……7,
19
940÷41=486……14,
19 940÷51=390……50,
19
940÷61=326……54.
因为乘积是19940+赛,(赛≤9)从前三个除式的余数来看,
无论“赛”是哪一
数字,乘积都不能被21,31,41整除.当“赛”=1,有19
941—391×51,就出现
“赛”与“迎”都代表1,不允许!
从最后一个除式看,当“赛”=7,有19
947÷61=327.因此符合条件的算式如
右图.
“总决赛”=327.
[点评]:本题运用到的知识点和数学方法主要有, 数字乘法和个位数字的规律、数值大小的考量、合
数
分解质因数、余数性质等,其中最关键的步骤为:确定“欢迎”的可能值.
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【例7】(★★★香港圣公会小学数学奥林匹克)在右面的乘法算式中,每
一个□中要填一个数字,不
同的中文字代表不同的数字,请问:“新年”两
字代表什么数字?
分析:由于
乘积最后一位是1,还有三个9,可知乘数是7773或3337.于
是可以逐一来确定被乘数的每一位
,就知7773不符合,只有3337合适,
并且逐一定出被乘数是4543.4543×3337—1
5159991.所以,“新年”两字是15.
[点评]本题运用到的主要知识点和数学方
法有:数字乘法个位数的规律,十进制数进位规律,其中的关
键步骤为确定乘数的可能值.
[前铺](★★★2003年北京市迎春杯数学邀请赛)在下面的算式中,相同的汉
字代表相同
的数字,不同的汉字代表不同的数字.那么,“努力力争”四个汉字
所代表的四个数字的和是
.
分析:观察竖式可知:乘数个位数字,“习”ד争”的个位数字是1,则“习”<
br>与“争”取值有两种情况:①“习”=3,“争”=7;②“习”=7,“争”=3.先看第①种情况:“
习”=3,
“争”=7时,第二个部分的积其末位与千位对齐,可知“力=0”,“数学学习”×7,积
仍为四位数,则“数”
只能为1,“学”只能是2.又由于“学”×7+2(进位)=“学”,不能成立
.所以“习”=3,“争”=7时,
不能成立,无解.再看第②种情况:由“习”=7,“争”=3,推
出“数”=2或l,“学”=9.当“数”=2
时,积千位为8,则“努”×7的末位数应为“1”,不
符合条件.所以“数”=1,“学”=9,“习”=7,“争”
=3,则“努”=2,“努力力争”=2
003.所以“努力力争”四个汉字所代表的数字和为5.
【例8】(★★★★全国小学数学奥林匹克)下面式(1)中每个□表示一个数字,那么乘积是
.
分析:如式(2),显然E=1.
由
6abC
□5□5知,B、C中一个是5,另一个是奇数.若C=5,乘
积的百位不可能是5,所以B=5.
因为B=5,所以G=5或0.若G=5,则F=9,从
而A=9,即
6AB695
,但695×C不可能得到□5□5,
不合题意;若G=
0,则F=4,从而A=4,
6AB645
,由645×C=□5□5,得到C=7.
因为B=5,G=0,所以D是偶数.由
6AB7D16457D1
□□5□4□,得到D=2.
所以,原算式为645×721=465045.
[
点评]本题所用到的主要知识点和数学方法有:最大值与最小值的考量,数的乘法个位数字规律,奇偶
性
质等.
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Ⅲ、数字谜除法
【例9】(★★★全国小学数学奥林匹克)下面的
除法算式(1)是一个小数的除法竖式,其中所注明的两
个字母要求:A<B,那么满足这个竖式的除数
与商的和是 .
分析:因为能够除尽但含有两位小数,所以除数含有因子2或5.由式(2)知除数应大于60,且能整除<
br>C00
,
所以除数只能是75,C≤7.又商的整数部分是9,75×9=675,B=
5,因为A<B,所以C≥5.因为5≤C
≤7,且
C00
是75的倍数,所以C=6
,从而被除数等于675+6=681.这个和是75+681÷75=84.08.
[点评]本题运用到的主要知识点和数学方法有:整除性质,数的大小的判断等.
【例10】(★★★全国小学数学奥林匹克)下面这个残缺算式中,只知道其中两个数字,请补全.那么
这个除法算式的商数是 .
分析:容易看出,第三行首位是9.另外,第三行的个位与第四行首位数字之和不小于10.
如果商的首位数字大于1,那么除数要小于50,故第四行首位数字小于5,而第三行个位数字不小
于6
.分别验证6,7,8,9四种情况,知均不满足条件.
如果商的首位数字等于1,验证第三
行个位数字各种情况,知只有2满足条件.此时除数等于92,
而商等于109.
[点评]本题运用到的主要知识点和数学方法有:十进制数进位规律,数值大小的考量等.
【例11】(★★2004年全国小学数学奥林匹克)已知下面的除法算式中,每个□表示一个数字,那
么被
除数应是 .
分析:由竖式知,商的十位是0,并且商的
千位比百位大,只能是9,所以商是9807.因为除数乘8是
两位数,乘9是3位数,所以除数是12
.被除数=9807×12=117684.
[点评]本题运用到的主要知识点和数学方法有,数值大小的考量等.
【例12】(★★★全国小学数学奥林匹克)在下面的算式中,只有四个4是已知的,则被除数为
.
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分析:设除数为
m4n
,商为
abc
,根据除
法竖式可知
m4n
×b=□□4,再由减法竖式可知
m4n
×b=9□4.
因为
m4n
×c=4□□,所以m≤4.试验:m=1时,由
m4n
×b=9□4,推出b=7,n=2;由142×a=□□4,
推出a=2;由142×c=4□□,推
出c=3.所以被除数为142×273=38766.m=2,3,4时,均无解.
[点
评]本题运用到的主要知识点和数学方法有:十进制数的进位规律,数值大小的考量,数的乘法个位
数规
律等.
专题展望
数阵、数字谜类题目虽然变化不多,但这
一类题目与数学中数论等分支都有结合,随着大家数学知
识的丰富,解决数阵、数字谜问题会更加得心应
手.
练习七
1、(★★)有10个连续的自然数
,9是其中第三大的数.现在把这
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2
×2
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?
分析:9是
其中第三大的数,所以这10个连续自然数是2、3、4、5……9、
10、11,计算三个正方形中的
和的和,这个和能被3整除,其中有两个数被重复计算了两次,2+3+……
11=65除以3余2,因
此被重复计算两个数的和被3除余1,这两个数取2、5时,这个和取得最小值,
每个正方形中的和也取
得最小值24.
11
8
3
10
2
7
5
9
6
4
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1
2、(★★★全国小学数学奥林匹克)请在下图的每个圆圈内填入不同的自然数,使得图中每个
圆圈
中所填的数都是上一行与它相邻的两个圆圈中所填数的和.
分析:如果第一行填入的是x、y、z、w,则20=x+w+3(y+z),所以y+z不超过6.
7
8
11
20
1
3
2
6
9
20
4
3、(★★★)下面是一个残缺的乘法算式
,只知道其中一个数字“8”,请你补全,那么这个算式的
乘积是 .
分析:容易看出,乘数的个位大于8,故只能是9.又被乘数的9倍是三位数,8倍是两位数
,它只能是
12.故所求为12×89=1068.
4、(★
★★香港圣公会小学数学奥林匹克)下面算式(1)中。相同的汉字表示相同的数,不同的汉字
表示不同
的数,其中“新”>4.请补残缺的数字,那么“新年好”代表的数字是 . (HK
2003)
分析:如式(2),“新”一定小于7,否则A是2大了,是1又小了.不论“新”是5或6,由于乘法
第
一行首位是“新”,一定有B=9.如果“新”=5,第二行百位是4,A无合适的值,因此“新”=
6,而
A=2.“年”≥7,对7,8,9三数算一下可知,只有“年”=9合适,如式(3)所示.
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5、(★★★2004年香港圣公会小学数学奥林匹克)在下面残缺的算式中,“新年”代表的
两位数不
是质数,那么这个除法算式的被除数是多少? (HK2004)
分析
:考虑商的第一位,只要考虑20□的因数,由于“新年”不是质数,我们仅需考虑204=51×4=68×3
,
207=69×3,208=26×8=52×4.从除式的第二层中“0”与“4”就很容易排除5
1,69,26,只能是
68×389=26
452或52×478=24856.故被除数是26452或24856.
数学知识
1900年8月8日,在巴黎第二届国际数学家大会上,有个年
轻的科学家正在演讲。大家都被他讲的
内容深深吸引,安静地听他演讲。每个人的眼睛里都闪烁着激动的
光芒。当他结束演讲的时候,刚才还
静悄悄的大厅里,顿时爆发出雷鸣般的掌声。这个轰动了全场的人是
谁呢?他讲的是什么令人激动的内容
呢?他就是德国的希尔伯特。他提出了今后一百年里数学家应当努力
解决的23个问题。这就是著名的“希
尔伯特23个问题”。
这个时候,希尔伯特心里的石头才落了地。刚才,他还在担心自己演讲的内容
听众会不会接受呢。
和下面的听众一样.希尔伯特廿.非常激动。此时的他,心潮澎湃:看来,我
选择这个伟大的演讲、题目
果然没有错! 原来,在来参加这次会议之前,希尔伯特一直在犹豫演讲的
题目:是讲我自己的数
学研究成果呢?还是讲一讲我对今后数学发展的看法呢?他写了一封信给自己的好
朋友——数学家闵可夫
斯基,征求他的意见。闵可夫斯基回信写道:“最有吸引力的题材莫过于展望数
学的未来……这样的题材
,将会使你的演讲在今后几十年里成为人们议论的话题。”
这样,希尔伯
特就下定决心了。他整理了自己的看法,一共提出了23个问题。 从那以后,全世
界几乎所有的数学
家,都被他的23个问题吸引。这23个问题成为20世纪数学学科发展的缩影。著名
的哥德巴赫猜想就是
第8个问题中的一部分。对这些问题的研究有力地推动了20世纪数学的发展。
难怪有人说:“希尔
伯特就像风笛手,他那甜蜜的笛声诱惑了如此众多的老鼠,跟着他跳进了数学的深河
。”今天,我们似
乎还能听到那甜蜜笛声的召唤呢。
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