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1、第17講 數(shù)陣圖(二)
例1在右圖的九個方格中填入不大于12且互不相同的九個自然數(shù)(其中已填好一個數(shù)),使得任一行、任一列及兩條對角線上的三個數(shù)之和都等于21。
解:由上一講例4知中間方格中的數(shù)為7。再設(shè)右下角的數(shù)為x,然后根據(jù)任一行、任一列及每條對角線上的三個數(shù)之和都等于21,如下圖所示填上各數(shù)(含x)。
因?yàn)榫艂€數(shù)都不大于12,由16-x≤12知4≤x,由x+2≤12知x≤10,即4≤x≤10??紤]到5,7,9已填好,所以x只能取4,6,8或10。經(jīng)驗(yàn)證,當(dāng)x=6或8時,九個數(shù)中均有兩個數(shù)相同,不合題意;當(dāng)x=4或10時可得兩個解(見下圖)。這兩個解實(shí)際上一樣,只是方向
2、不同而已。
例2將九個數(shù)填入右圖的空格中,使得每行、每列、每條對角線上的三個數(shù)之和都相等,則一定有
證明:設(shè)中心數(shù)為d。由上講例4知每行、每列、每條對角線上的三個數(shù)之和都等于3d。由此計(jì)算出第一行中間的數(shù)為2d——b,右下角的數(shù)為2d-c(見下圖)。
根據(jù)第一行和第三列都可以求出上圖中★處的數(shù)由此得到
3d-c-(2d-b)=3d-a-(2d-c),
3d-c-2d+b=3d-a-2d+c,
d——c+b=d——a+c,
2c=a+b,
a+b
c=2。
值得注意的是,這個結(jié)論對于a和b并沒有什么限制,可以是自然數(shù),也可以是
3、分?jǐn)?shù)、小數(shù);可以相同,也可以不同。
例3在下頁右上圖的空格中填入七個自然數(shù),使得每一行、每一列及每一條對角線上的三個數(shù)之和都等于90。
解:由上一講例4知,中心數(shù)為90÷3=30;由本講例2知,右上角的數(shù)為(23+57)÷2=40(見左下圖)。其它數(shù)依次可填(見右下圖)。
例4在右圖的每個空格中填入個自然數(shù),使得每一行、每一列及每條對角線上的三個數(shù)之和都相等。
解:由例2知,右下角的數(shù)為
(8+10)÷2=9;由上一講例4知,中心數(shù)為(5+9)÷2=7(見左下圖),且每行、每列、每條對角線上的三數(shù)之和都等于7×3=21。由此可得右下圖的填法。
例5在下頁上圖的每個空格中填一個自然數(shù),使得每行、每列及每條對角線上的三個數(shù)之和都相等。
解:由例2知,右下角的數(shù)為(6+12)÷2=9(左下圖)。因?yàn)樽笙聢D中兩條虛線上的三個數(shù)之和相等,所以,
“中心數(shù)”=(10+6)-9=7。
其它依次可填(見右下圖)。
由例3~5看出,在解答3×3方陣的問題時,上講的例4與本講的例2很有用處。