小学奥数:数阵图(二).专项练习及答案解析

余年寄山水
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2020年11月04日 12:44
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2020年11月4日发(作者:羊宗道)



5-1-3-2.数阵图

教学目标

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

知识点拨

.
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.
例题精讲
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_____________.
11
21
31
12
22
32
13
23
33

【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:
111213212223313233


(102030)3(123)3198

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
5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 1 of 11


是所求的数.那么,这个数是
12011119833

【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 。

【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.
4
9
8
17

【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),
a4
9
8
b
(2)
17
c
(1)

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.
15
4
9
8
11
17
2

【答案】
15
4
9
8
11
17
2


5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 2 of 11


【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)
7
1
6
4
5
3
2

【答案】
7
1
6
4
5
3
2


【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。将左下图中每个圆圈中的数改为3个相邻圆圈所填数
的平均值,便得到右下图。 如果左下图中已有一个数1,请填出左下图中的其它
数,使得右下图中的数都是自然数。


【考点】复合型数阵图 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】走美杯,6年级,决赛,第10题,10分
【解析】 答案不唯一。要求四个灰色 圆圈中所填的数除以3的余数相同,另外四个圆圈中所
填的数除以3的余数也相同。注:题中左、右两图 是两个不同的图,左图要求各数
互不相同(见答案),右图中各数是根据左图改的,只要求是自然数,可 以相同。

【答案】

5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 3 of 11



【例 6】 将1至8这八个自然数分别填入图中的正方体的八个顶点处的< br>d
内,并使每个面
上的四个
d
内的数字之和都相等。求与填入数字1的
d
有线段相连的三个
d

的数的和的最大值。

【考点】复合型数阵图 【难度】4星 【题型】填空
【考点】 【难度】星 【题型】填空
【关键词】希望杯,六年级,二试,第13题,15分
【解析】 因为1到8的和为36,而上面四个数的和等于下面四个数的和,所以都为18。因
为每个面的数字和相等,所以一个面上应当大小数搭配,也就是说,和最小的数字
1在同一个面上的应该 有较大的数。尝试最大的三个数8,7,6,则和1,8,7在
同一个面上的数应该是18-1-8-7 =2,和1,8,6在同一个面上的数应该是
18-1-8-6=3,和1,7,6在同一个面上的数应 该是在同一个面上的数应该是
18-1-7-6=4,剩下一个5填在剩下的○中,经检验,符合题意, 那么与1相连的三
个○的和是
67821

3
64
5
8
17
2

【答案】
21


【例 7】 将自然数
1
11
分别填在右图的圆圈内,使得图中每条直线上的三个圆圈内的数
的和相等.
b
18-b-c
c
1
11
4
8
3
5
9
12-b
b+c-6
12-c
c+d-6
6
12-d< br>18-c-d
d
7
2610

【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【解析】 设左下角的数为
a
,每条直线上的 三个数的和为
S
.由于这11个数的和为
从左下角引出的
5
条直线的 总和为
5S
,其中左下角的数多计算
12L1166

了4 次,则
5S664a
;又由三条横线及左下角引出的一条斜线上的数的总和可
得< br>4S66a
.从而结合上面的两个式子可得
S18

a6,即左下角的数为6,
每条线上的数之和为18.再设大正方形其他三个圆圈上的数分别为
b

c

d
,于
是可得各个圆圈中的数如图所示.除6以外 的10个数分别为:
b

c

d

12b

12c

12d

18bc

18 cd

bc6

cd6
.由于
18bc1 2c18cd18
,得到
b3cd30
,即
bd30 3c
.所以,
c
,只要选取适当的
b
,使得上面的10个数各不相同 即可.比如,选择
c9

d
的值,
b1

d 2
,则可得到如右上图所示的一种填法.本题答案不唯一,下面再给出
两种填法。
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11
18
4
9
7
3
11
110
2
7
3
5
5
9
6
2
10

11
110
2
7
3
6
8
9
5
6
84

【答案】
11
18
4
9
7
6
2
5
3
10

4



【例 8】 在下图中,在每个圆圈中填入一个数,使每条 直线上所有圆圈中数的和都是234,
那么标有★的圆圈中所填的数是_____________.
a

bc
d


【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,中年级,决赛,11题
【分析】 为表述方便,将圆圈中数用字母替代(如右图).
根据题意,有
a★f234

e
f

bc★234

ed★234

abe234

cdf234









⑸,有
3★234
,即
★234378

【答案】
78


【例 9】 请将1,2,3,…,10这10个 自然数填入图中的10个小圆圈内,使得图中的10
条直线上圆圈内数字之和都相等.那么乘积
ABC


【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,高年级,决赛,10题
【解析】 对于本题,可以通 过“10条直线上圆圈内数字之和都相等”(实际上是11条)这一
等量关系,将每一个小圆圈中的数表 示出来.由于每一条直线上的数之和都为
ABC
,可得图中每一个小圆圈中的数如下图。
A
B
C
5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 5 of 11


B-2C
A-C
3C
A+2C
B-C
A
2C
B
A+C
C

由于中间竖直方向的线段以及从左下角
A
出 发的只有两个数字的那条线段,它们的数字和都

ABC
,可以得到,
A BC3B3C2AC
,可得
AB2C
,代入得
2B3C 3B3C
,即
B6C
,只能是
C1

B6

AB2C8
,则
ABC86148

【答案】
ABC86148


【例 10】 下图中 有11条直线.请将1至11这11个数分别填在11个圆圈里,使每一条直
线上所有数的和相等.求这 个相等的和以及标有*的圆圈中所填的数.


【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【解析】 设每行的和为
S
,在左下图中,除 了
a
出现2次,其他数字均只出现了1次,并且
每个数字都出现了,于是有
4 S(123L11)a66a




在右上图中除了
a
出现5次,其他数字均只出现了1次,并且每个数字都出现了,于是 有
5S(123L11)4a664a


4S66 a
综合以上两式,

,解得
a6

S18

5S664a

考虑到含有*的五条线,有
4(123L1 1)t18590
,即
4t24

可见
t
是4的倍数,在1~11间可能为4和8,但
t
为8时

也为8,重复.所以
t4

7

即每行相等的和为18,标有*的圆圈中所填的数为7.
最终的填法如右下图.
a
a
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5
t

4
2
11
1
7
10
8
6
9
3

5
4
2
11
1
7
10
8
9
3

6
【答案】

【例 11】 “美妙的数学花园”这7个字各代表1~7中的一个数,并且每个圆中4个数 的
和都是15。如果学比美大,美比园大,那么,园表示 。

【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】(走美杯3年级决赛第11题,12分)
【解析】 首先找出从
1

7
中四个数之和为
15
的有以下四组:①
1

2

5

7
;②
2

3

4

6
;③
1

3

4
7
;④
1

3

5

6
需要 从其中选出
3
组,其中每两个组间
都有两个相等的数,且这三组都含有同一个数,分析 发现这三组可为①、③、④或
②、③、④,当这三组数为①、③、④时即
1

2

5

7

1

3

4

7

1

3

5

6
.其中①、③公有的是
1

7
;①、④公有是
1

5
;③、④公有
1

3
,即
“妙,花,数”应为
3

7

5
其中之一.则剩下数字
2
,< br>4

6
应为美、学、园
其中之一.又因为学


园,所以学
6
,美
4
,园
2
.当这三 组数为②、③、
④时同样的方法可分析出园
2

美5
妙1
的3
学7
花4
园2
数6

【答案】
2


【例 12】 图2中的五个问号分别表示五个连续 的自然数,它们的和等于130,三角形内两
个数的和等于53,圆内三个数的和等于79,正方形内两 个数的和等于50。那么,
从左向右,这五个问号依次是
?????

【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,复赛,第5题,5分
【解析】 根据题意答案为:25,28,27,24,26
5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 7 of 11


【答案】25,28,27,24,26

【例 13】 右图是大 家都熟悉的奥林匹克五环标志.请将
1:9
分别填入五个圆相互分割的九
个部分,并且 使每个圆环内的数字之和都相等.

【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【解析】 设每个圆内的数字之和为
k
,则五个圆内的数字之和是
5k
,它等于
1:9
的和
45

加上两两重叠处的 四个数之和.而两两重叠处的四个数之和最小是
123410
,最大是
67 8930
,所以,
5k453075


5k45 1055
,即
11k15
.当
k11

13

14
时可得四种填法(见右下图).
8
6
3
7
1
4
5
3
6
5
28
1
4
2
9
8
4
6
1
7
3
2
8
6
5
2
3
1
9
9
5
abc
d
7< br>9
7
4


k15
时,如右上图,设两两重叠处的 四个数分别为
a

b

c

d
,由上面的 分析可知,
a

b

c

d
分别为
6

7

8

9
,由于
6915< br>,
7815
,那么,不论
a
为多少,最
左边的数总是会与
b

c

d
中的某一个相同,矛盾.所以当
k1 5
时没有符合题意的填法.

k12
时,
abcd12 54515
.如果
a

b

c

d
中有一个数为
3
,比如
a3

那么
bcd 12
,这样与
b

c
在同一个圆内的那个数将与
d
相同.可见
a

b

c

d

不 能为
3
.如果
a

b

c

d< br>中至少有
3
个数大于
3
,那么它们至少为
4

5

6
,另一个
数至少为
1
,它们的和将不小于
145616
,矛盾.所以
a

b

c

d
中至少有
2
个数
小于
3
,这
2
个数只能为
1

2
,那么另两个数之和为
12
.如果这两个 数中有一个为
a
或者
d

那么最左边或者最右边的数将与
a

b

c

d
中的某一个相同,矛盾;如果这两个 数为
b

c
,那么与
b

c
在同一个圆内 的那个数将只能为
0
,这也不可能出现.所以当
k12
时也
没有符 合题意的填法.
【答案】当
k11

13

14
时可得四种填法
8
6
3
7
1
4
5
3
6
5
28
1
4
2
9
8
4
6
1
7
3
2
8
6
5
2
3
1
9
9
5
7
9
7
4


【例 14】 2008年奥运会在北京举行。“奥”、“运”、 “会”、“北”、“京”这五个汉字代表
五个连续的 自然数,将其分别填在五环图案的五个环内,满足“奥”+“运”+“会”
=“北”+“京”。这五个自 然数的和最大是 。






5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 8 of 11


【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,四年级,初赛,第2题)
【解析】 不妨设最小一个数是 x,那么这5个数是x,x+1,x+2,x+3,x+4.但无法将它们对
应,但无论怎么样,列出的 方程一定是这个形式的:(x+a)+(x+b)+(x+c)=(x+d)
+(x+e),其中a、b 、c、d、e分别是0、1、2、3、4.方程解得:x=(d+e)-(a+b+c),
如果连续5个 自然数最大,那么最小的那个自然数也必须取得最大,显然减号前是
3、4,减号后0、1、2时,x取 得最大值4,所以这5个数是4、5、6、7、8,和
为30
【答案】
30


【例 15】 如图,
A

B

C
,< br>D

E

F

G

H
,< br>I
代表九个各不相同的正整数,且
每个圆中所填数的和都等于
2008
。这九个数总和最小为 。

【考点】复合型数阵图 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】走美杯,5年级,决赛,第12题,15分
【解析】 假设
9
个数总和是
M
,则
MABCDEFGHI
, 上面三个环的总
和为:所以当
CG12
时,总和最小为
20083 36027


32008MCG

【答案】
6027


【例 16】 如图,
A

B

C

D< br>,
E

F

G

H

I< br>代表九个各不相同的正整数,
A

B

C

D

E

F

G

H

I
的总和是
2008
,并且每个圆中所填的数和都
等于
M

(1)
M
最大为多少?
(2)
M
最小为多少?

【考点】复合型数阵图 【难度】6星 【题型】填空
【关键词】走美杯,6年级,决赛,第11题,15分
【解析】 上面三个环里数的和为3M

3MCG2008

3M2008CG
,所 以
M

大可以取
668
,此时
C

G分别为
1

3
。五环的和是
5M2008BDFH< br>,
要使
M
最小,只要取
BDFH
最小为
12< br>,此时
M404

【答案】最大
668
,最小
12


【例 17】 将数字1~9分别填在下图空白的正六边形格子中,使得箭头所指直线方向上空格
中所填的数字和等于该 箭头所在格中的给定数(每个方向上所填的数互不相同,
ABCD20,
且到写有另一 个给定数字的格为止)。例如:
EFGHCI22,
当填写完
JKM N19。
后,字母C处所写的数字是_____________。
5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 9 of 11


23
20
19
10
27
22
20
24
28A
EFGH
C
J
KMN
26
20
D
I
6
9
B
10

A. 4 B. 5 C. 7 D. 9
【考点】复合型数阵图 【难度】6星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,中年级,复试,7题
【解析】
l
3
l
4
C
,提示:在下图中,直线
l
1
上的
6
个数之 和是,只有
12345722

直线
l
2
上的
5
个数之和是
35
,只有
5678935
,所以
G
等于
5

7


直线
l3
上的
4
个数之和是
12
,只有:
12361 2

124512
,再考虑到
G
等于
5

7
,得到
G5,M1

2

4
。直线
l
4
上的
3
个数之和是
20
,并且
M1

2

4
,只有
47920
,所以
M4
,再考虑到
l
1
上的数不大于
7
,所以
C 7
。下图是一种填法(填
法不唯一)。
35
23
20
12 26
19
10
27
22
20
1
9
2
1
5
9
8
5
7
6
5
2
4
3
9
4
9
7
10
1
1
4
320
6
2
1
9
8
7

3
1
2
2428
【答案】C=7。

【例 18】 用数字
1

9
填满空格,一个格子只能填入一个数字,每个数字在每 一行,每一
列(相连或不相连)及每个粗线围成的区域中至多出现一次。

【考点】数阵图与数论 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】走美杯,3年级,决赛,第11题,12分
【解析】 如图
1
, 因为
a

b

c

d
所在列已经出现8
,所以
a

b

c

d
不 等于
8

在这四个数所在的粗黑线围成的区域中可知
e8
,那么
g

f
不等于
8
,而在
h

i< br>所
5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 10 of 11


在的列中出现了数字
8
,所以
h

i
不等于
8
,那么
j8
,之后用同样的方法 可以得出结果
如图
2

h
4
g
f
9d
e
1
7
c
9
5
ji
b
3< br>a
8
6
3
6
2
8
1
7
9< br>9
1
3
8
5
4
9
6
2
4< br>3
5
8
1
7
6
2
4
1
6< br>5
3
8
2
9
5
8
7
1
2< br>3
76
4
4
5
8
2
16
3
7
9
2
8
7
3
图1
7
6
1
5
4
图2

【答案】


【例 19】 用l —9填满三角形空格,一个格子只能填入一个数字,使每个数字在每一行,
每一列(包括不相连的行,列 )及每个粗黑线围成的区域中至多出现一次.

【考点】数阵图与数论 【难度】6星 【题型】填空
【关键词】走美杯,初赛,六年级,第10题
【解析】 解题顺序如第二附图,依照A、B、C、D……的顺序.


5-1-3-2.数阵图.题库 教师版 page 11 of 11

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