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一起学奥数 填数阵图 五年级
A=4+E=4+5+I=9+I,因为A≤13,所以I≤4,3、4已经给出,则I=1或2
J+K=G G+K=D 即J+K+K=D≤13,所以K≤6。当K=6时,J=1,则C=4(不符),而3 、4、5已经给出,所以K=1或2
当K=2,I=1,可以按要求填出如图所示的数
当K=1时,G=J+1,D=J+2,C=J+3说明J、G、D、C是连续自然数,剔除I、E、H的 值,剩余数为6、8、9、10、12、13,没有连续四个自然数,所以不符。
c
d
b
a
e
g
f
【分析】在填数阵图时,我们要学会代数思想的运用,左图是“形” ,“形”可以形象的表示对象与对象之间的关系,“数”可以进行计 算并定位。
填数阵图的过程,也就是对每个圆圈进行准确定位。但我们只知道七 个圆圈内要填的数是1~7这七个数,而不知道哪个数对应哪个圈。
当“数”与“形”存在不确定关系时,我们可以用代数思想,用符号 来表示某个“形”所代表的数。
E
G
【分析】先问大家一个问题,1、2、3……8,这8个数中 任意两个数相减(大数减小数),差最大是多少?
当然是7。最大的那个数减去最小的数,差肯定最大。所
C
A
B
D
以,8和1必须是一对。
假设A=8,C=1。第二个问题是,把大数放在8周围,得到小
F
H
差值,是否可行 显然是不行的。如果F=7,E=6 ,那么剩下的数2、3、4、5
风子编辑
填数阵图
五年级
教育目标
认识和了解一些简单的数阵图结构 掌握填数阵图的两种方法:待定系数法和试验法 学会代数思想的运用,并能够用来解决实际问题
教育重点
用代数思想解决数阵图问题
教育难点
填数阵图需要综合运用各种知识点,包括代数思想、以数助形等
第一课 基础部分
例1、如图,○内分别填入1,2,……,7这七个数,如果6个三角形的顶点处○内的数字 之和是64,那么,中间○内填入的数是什么?
c1= b1+b2
c2= b2+b3 c3= b3+b4 则有b1+3b2+3b3+b4 =50
b1= a1+a2
b2= a2+a3 b3= a3+a4 b4= a4+a5
则有a1+4a2+6a3+4a4 +a5=50
采用确定大系数项数(使尽可能的小),再用系数为1的项做调整的方法。取a2=2, a3=1, a4=4 ,则 有a1+8+6+16+a5=50,即a1+a5=20
所以,符合条件的a有1、7、13 确定中间数为1,则每条直线上的数字之和为(91-1)÷3=30,且每个六边形上的数 字之和为45. 剩下的步骤请大家自己完成,也可以尝试7或13作为中间位置的数字
观察图形,结合之前学过的知识,如何利用位置规律来填数
例3、如下图所示,试分别填入1、2、3、4、5、6、7、8这八个数字,使得图中 用线段连结的两个小圆圈内所填的数字之差(大数字减小数字)恰好是1、2、3、 4、5、6、7这七个数字。
给大家一个方法:警察先到C——>小偷只能去A——>警察去 D——>小偷只能去B 警察进入中间位置,这时小偷不管去A 还是C,都会被警察抓住。 所以,警察最少要走4步才能抓住小偷。
上面的游戏启发我们,做事情要懂得以退为进。
例2、将1~13这自然数分别填入下图的各个○内,使每条线段上5个○内 数的和相等,并且两个六边形6个顶点上○内数的和也相等。
第二课 提高部分
例1、根据下图,小偷与警察每人每次走一步,警察先走,问警察最少走几步能抓住小偷。
A
B
警 察
C
小 偷
D
【分析】说这个是数阵图,到不如说更是一个数阵游戏。
按照习惯思维,警察抓小偷,就应该步步紧逼。比如,警察应 该先跳到A或D点。可是,这样的话,小偷可以还是能够跑掉。
小朋友一起在纸上演示下吧,看看哪两个人的方法最好。
01 03
02
在关键点上设置未知数,计算关键 点与相关点的数量关系,取得关键 点的取数范围
4
10
8
6
2
1
5
7 39
请问,这两种方法,哪种填写更方便?
有兴趣的小朋友可以尝试去构建一个类似的数字圈
例6、如下图中有十三个空白圆圈,要求把1~13这十三个数填入各空白圆圈内(其中3、4 已经填好),使得上面两个圆圈内数的和,等于和它相连的下面圆圈内的数,并且最下面 四个圆圈中的数之和等于43。
5
从最少的数开始尝试。2个2,一个已经填好,还有一个必须在七个字 母中出现,且与已填的2相邻,所以D=2
3个3。从已填的3到填字母这一行,最近距离正好三格,所以C=3
从已填的数去字母这一行,如果先向右走一格,则2的右边一格无数 可填。所以,4的必须往上走,且E=4
此时,已填数的右边或下边填4,就会影响8、9的走向,所以,应该继续往上走
极端处理,可以帮助我们确定一些关键值。
知识点小结
数阵图:把一些数字按照一定的要求,排成的各种各样的图形
辐射型数阵图
数阵图的 三种类型
封闭型数阵图 复合型数阵图
通过局部到整体,再到局部的 解题方法,具体可以分三步走:
区分数阵图中的普通点和关键点(方格)
通过已得到的信息进行尝试,或者 运用综合的数学方法进行填数
a1 a2 a3 a4 a5 b1 b2 b3 b4 c1 c2 c3 d1 d2 50
【分析】题目给定了圆圈中数的相互关系,这就需要我们能够用“数”的 概念来解决这个数阵图。先在每个圈中天上相应的字母符号,以便于计算 相互之间的关系。
根据题目给定条件,可以写出等式如下:
d1+d2=50
d1=c1+c2 d2=c2+c3 则有c1+2c2+c3 =50
现在可以看出,7的右边两个只能时7,所以7往下突破,B=7。后边几个7不往下走,会影响 到与A相连的数。
接着,可以设计5的走向与8、9之间的关系,可以得到F=8、G=9
剩下一个A与6,显然A=6符合要求 所以,这个五位数为32489.
例4、如下图的第一行的五个〇内填上五个不同的自然数,然后从第二行开始每个〇内的 数都是上一行与它相邻的两个数之和,一直计算到最后一个数恰好是50,且满足14个〇 内的数也各不相同。
【分析】观察左图,找出这个图的特点。
这个图由两个六边形和中间一个○ ,及三条直线组成数阵 图。显然,这是一个复合型数阵图。具有双重约束。
我们先不考虑六边形约束,使五条线段上的5个○内的 数的和相等。中间交叉位置○是关键点,被重复使用三 次。 假设中间位置上的数字为a,因为1+2+3……+13=91 所以3|91-a 又因为两个六边形顶点上的数字和相等,所以 2|91-a
【分析】条件为:1)每个格子中填1或2或3,2)每行每列所填数的 和都不同。
分析左边表格:规则、每行每列的格子数相同。
我们可以按照规律填写,使每次填写的数,有一格比上次填的数大1
想一想,还能怎么填?注意填写规律。
例3、请将1个1、2个2、3个3……8个8、9个9填入如下图所示的表格中, 使得相同的数所在的方格都连在一起(相连的两个方格必须有公共边)。 现在已经给出了其中8个方格的数,并且知道A、B、C、D、E、F、G各 不相同,那么五位数CDEFG是什么?
H
1
I
4 6E
10 A
7
J9
F
3
B8
11G 12 C
D
43 13
A+B+C+D=43 4+E=A I+F=B 3+J=C J+K=G
H+I=E G+K=D
2
【分析】本题与例1和例4类似,都需要用到代数思想。我们
K
先赋予空白圆圈一个字母,以代表这个圆圈的数。
根据题目给出的条件,我们可以得到如下等式:
因为这13个圆圈分别填上1~13这十三个数,所以 A+B+C+D+4+E+H+I+F+G+K+3+J=91 43+A+H+B+C+D=91 43+43+H=91 H=5
对20进行拆分,拆分时避免出现已经出现过的数字。则有 20=17+3=15+5=14+6=13+7=12+8=11+9
共有6组拆分方式,试填这六种方法,可以发现满足14个〇内的数各不相同的仅三种
a1=14 ,a2=2, a3=1, a4=4, a5=6; a1=13 ,a2=2, a3=1, a4=4, a5=7; a1=7 ,a2=2, a3=1, a4=4, a5=13
7 7 748
A6 B7 C3 2D E4 F8 G9 6 732 48 9 6 73 1 4 8 9 6 75 5 88 9 66 58 89 9
5 59 99
【分析】在左图能够填的数时9个,而A~G共七个字母。1个1已填在 左图上,而5离已填的字母太远(最近距离超过4个格子),所以A~G 代表的数对应2、3、4、6、7、8、9这七个。
例5、将1~10这10个数填入如下图的10个〇内,要求任意两个相邻的数之差不少于3。
5 8 1
4
2 9 6 3
7 10
【分析】因为10不能被3整除,且10÷3>3,所以可以用隔2个填一个数的 方法填数。
因为10为偶数,我们也可以采用使相对的两数之差足够小的方法,即让1 和2,3和4,5和6,7和8,9和10相对。