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小学一年级一道奥数题“三色环”的算术解法

2016-06-02 19:44阅读:
小学一年级一道奥数题“三色环”的算术解法
如图,要求将1,2,3,4,5,6,7这七个数字填到3个相交的园内,不可重复或者不填,使每个圆里的数字相加等于15。
对于一年级的小豆包们来说,手中的数学武器有限。但是奇偶性是其中之一。
仔细观察三色环,会发现每个圆内是4个数字相加,而结果要求为15,这是一个偶数。根据奇数个奇数相加是奇数,偶数个奇数相加是偶数。可以得知,要么每个圆里是三个偶数一个奇数,要么是一个偶数三个奇数。
数字1~7里面,只有3个偶数,即2、4和6。
1.假设是三个偶数排列在最外圈。
小学一年级一道奥数题“三色环”的算术解法
其次,很容易发现数字7不能放在黑色位置。如果7在中心的黑色位置,其他三个数字要凑成15-7=8。而1~6中,三个数字组成8的,只有1+2+5和1+3+4,没有第三种组合。这就导致第三个圈没法填数。
小学一年级一道奥数题“三色环”的算术解法事实上,由于2+3+4=9,大于8。所以组成8的组合必须包含1。
这样,将7放置在一个双色位置上,再将1布置在中心,轻易就得出第一个解。
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2.如果是一个偶数在一个最外圆。
再次观察,发现6和7不能在一个圆里。因为6+7=13,而最小的1+2+13=16,大于15。
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这样一来,6-7这一对数字只有相对的位置可以放。如果7在双色位置,6就必处于单色位置。根据假设,只有6在最外圈,2和4只能都在双色位置。然而2+4+7=13,距离15差2,但是2已经被用过一次了。所以不可能。
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这样就只能是6在双色位置,而7在单色位置。考察数字6,15-6=9。在数字1~5中,三个数相加等于9的组合,有2+3+4、1+3+5。显然3在中央位置。于是得出另外一组解。
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经过上述分析,该题有且仅有这两组独立解。然后利用旋转对称性和轴对称性,可以得出其他的解。

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