数阵图(一)(含详细解析)

巡山小妖精
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2021年02月17日 10:27
最佳经验
本文由作者推荐

世园会-

2021年2月17日发(作者:滑冰技巧)


小学奥数特训营




5-1-3-1.


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

< p>
点上所填数的范围;



第三步:

< br>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,

< p>
很多数阵题更需要对数学方法的


综合运用.




例题精讲



模块一、封闭型数阵图




【例


1





1



8


的数填到下图中,使每个四边形中顶点的数字和相等。




【考点】复合型数阵图





【难度】


3






【题型】填空



【关键词】学而思杯,


3


年级,第


6




【解析】




小学奥数特训营


< br>1


6


3


8


4


7


5


2



【答案】



1


6


3


8


4


7< /p>


5


2




【例


2





1



8


这八个自然数分别填入下图中的八个



内, 使四边形每条边上的三个数之和都等于


14


,且数



1


出现在四边形的一个顶点上

.


应如何填?




1



【考点】封闭型数阵图





【难度】


2






【题型】填空












了叙述方便,先在各圆圈内填上字母,如下图(


2



.


由条件得出以下四个算式:


< /p>


a


h


g


f



2



b

< p>
c


d


e



a+b+c=14



1











c+d+e=14



2











e+f+g=14



3











a+h+g=14



4


)由(


1



+



3



,得:


a+b+c+e+f+g=28




a+b+c+d+e+f+g+h



-



d+h



=28

< p>



d+h=



1+2+3+4+5+6+7+8



-28=8


,由(


2



+



4



,同样 可得


b+f=8



< br>又


1



2



3



4



5



6



7



8


中有


1+7=2+6=3+5=8.



1


要出现在顶点上,


d+h


< br>b+f


只能有


2+6



3+5


两种填法


.


又 由对称性,不妨设


b=2



f=6



d=3



h=5 .


a



c



e



g


可取到


1



4



7



8



a=1


,则


c=14-



1+2



=11

< br>,不在


1












4



7



8


中,不行


.



小学奥数特训营











c=1


,则


a=14-


1+2



=11


,不行

< p>
.










e=1


,则


c= 14-



1+3


=10


,不行


.










g=1


,则


a=8



c=4



e=7.










说明: 例题为封闭型数阵,由它的分析思考过程可以看出,确定各边顶点所应填的数为封闭型数阵的

解题突破口


.


【答案】





【例


3




在如图


6


所示的○内填入不同的数,使得三条边上的三个数的和都是


1 2


,若


A



B



C


的和为


1 8


,则


三个顶点上的三个数的和是
















A


C


B


【考点】


封闭型数阵图

< br>




【难度】


1






【题型】填空



【关键词】希望杯,五 年级,复赛,第


11


题,


5

< p>




【解析】




三个顶点为


D


,


E

,


F


,求


D


,


E


,


F


。 观察容易发现,三条边的和为


36


,即


D


+


A


+


E< /p>


+


E


+


C


+


F


+


F

< p>
+


B


+


D


=36




18+2( < /p>


D


+


E


+


F


)=36


,所以


D


+


E


+


F


=9


【答案】


9




【例


4





1< /p>



6


这六个数字填入图中的六个圆圈中< /p>


(


每个数字只能使用一次


)



使每条边上的数字和相等.


那么,


每条边上的数字和是











a


d


e


7


f


8


c


9


8


7


b


9


【考点】封闭型数阵图





【难度】


2






【题型】填空












图,用字母表示各个圆圈中的数,那么每条边上的数字和为


< p>
a



b



c


,由于


a



b



c


最小为


1



2


3



6


,最大为

< br>



1



2




9



a



b



c




3



15



3

< p>
4



5



6



15


,所以每条边上的数 字和最小为


17


,最大为


20


,如下两图为每条边上的数字和分别为


17


和< /p>


20


时的填法.



1


5


9


2


4


8


6


7


3


4


2


9


5


1


8


3


7


6



而每条边上的数字和能否为

18



19


呢?答案是否定的,现 说明如下.



如果每条边上的数字和为


18


,那么


a



b



c




18



15




3



9


,而


a



b



d



9

< p>


18


,即


a

< p>


b



d



9


,得


小学奥数特训营




c



d


,与题意不符,所以每条边上的数字和不能为


18


.如果每条边上的数字和为


19


, 类似分析可得



b


< br>e


,也与题意不符,所以每条边上的数字和不能为


19< /p>




所以每条边上的数字和为

< p>
17



20


< p>


【答案】


17



20



【例


5





1< /p>



8



8


个自然数分别填入如图数阵中的


8


个圆圈,< /p>


使得数阵中各条直线上的三个数之和都相等,


那么


A



B


两个圆圈中所填的数之 差


(


大数减小数


)


______




A


B


【考点】封闭型数阵图





【难度】


3






【题型】填空





【关键词】


2008


年,学而思杯,五年级,


4


年级,第

< br>4










法一:如图



a


A


b


c


B


e


f


d




用字母来表示各个圆圈中的数字,设各条直线上的三个数之和 都为


s


,那么


a



b



c



d



e



f



2


s



a



A



e



b

< br>


A



d



c



B



f



3


s


,所以


2


A



B



s




a



b



c



d

< br>


e



f



A



B



2


s



A



B



5


A



3


B


,而



a



b



c


d



e



f



A



B< /p>



1



2




8


< p>
36


,所以


5


A



3


B



36


,那么


A


< p>
3


的倍数


.


如果


A



3


,得

< p>
B



7


;如果

< p>
A



6


,得


B



2


,这两种情况下


A



B


的差都为< /p>


4


,所以


A


和< /p>


B


两个圆圈中所填的数之差


(

< p>
大数减小数


)



4.



方法二:设各条直线上的三个数之和都为


s



2(1



2



3



< /p>


8)



B



5


s


,即


72



B



5


s





B



7


< br>B



2


所以




,由于

(1



2



3




8)



A



3


s< /p>


,即


36



A< /p>



3


s




s



13


s



14


< p>



B



2



B


7



s



14



s



1 3




因此有



,



,


综合 有



s



14




s



13





A



6


< p>
A



3



A



6


A



3




所以


A



B


两个圆圈中所填的数之差


(


大数减小数


)



4.


【答案】


4




【例


6




如图所示,圆圈中分别填人


0



9



10


个数,且每 个正方形顶点上的四个数之和都是


18


,则中间两


个数


A



B


的和是


________




A


B


【考点】封闭型数阵图

< p>




【难度】


3






【题型】填空



【关键词】希望杯,六 年级,二试,第


5


题,


4





小学奥数特训营



【解析】




每个正方形中数的和都是


18


,那么总和为

54


,而这


10


个数的和为


45


,其中


A



B


各多算了一次,故


A

+


B


=9




【答案】


9




【例


7





2< /p>



11



10< /p>


个数填到右图的


10


个方格中,每格内填 一个数,要求图中


3



2



2


的正方形中的


4



数之和相等.那么,这个和数的最小值是多少?


11


8


3


【考点】封闭型数阵图





【难度】


3






【题型】填空





10


2


7< /p>


5


9


6


4





< p>




一步:首先确定数 阵图中的关键方格,即相邻两个正方形相交的两个方格;



第二 步:


计算三个


2


2


正方形内


4


个数之和的和,


显然这个和能被


3


整除,

< br>其中有两个数被重复计算了


两次,而


2

< br>


3




11



65


,除以

< br>3



2


,因此被重复计算的两个 数的和被


3


除余


1

,这两个数取


2



5


时,这个和取得最小值;



第三步,由已知的两个方 格中的数,得到每个


2



2

< p>
正方形中的


4


个数之和的最小值为


24


,构造各个正


方形中其他几个数使每个正方形中的 数的和为


24


,如图,所以所求的最小值是

24




【答案】


24




【例


8




下图中有五个正方形和


12


个圆圈,将


1~12


填入圆圈中,使得每个正方形四角上圆圈中的数字之和都


相等.那么这个和是多少


?


8


1


12


10


3


5


6


2


11


7


9


4


【考点】封闭型数阵图





【难度】


3






【题型】填空





再将中间四个圆圈中的数加两遍,可得:


1



2



填法如右上图。









每个正方形四角上圆圈中的数字之和为


x


,则由


5


个正方形四角的数 字之和,相当于将


1



12

< p>
相加,



12




2


x



5


x


,解得


x



26


,即这个和为


26< /p>


.具体


【答案】


26



【例


9




如图,大、中、小三个正方形组 成了


8


个三角形,现在把


2

< p>


4



6



8


四个数分别填在大正方形的四

个顶点;再把


2



4



6



8

< br>分别填在中正方形的四个顶点上;最后把


2


< p>
4



6



8


分别填在小正方形的


四个顶点上.

< br>⑴能不能使


8


个三角形顶点上数字之和都相等?⑵能不能 使


8


个三角形顶点上数字之和


各不相同 ?如果能,请画图填上满足要求的数;如果不能,请说明理由.



2


4


8


2


4


2


6


6


4


8


8








【考点】封闭型数阵图





【难度】


4






【题型】填空





6









不能.如果这


8


个三 角形顶点上数字之和都相等,设它们都等于


S




考察外面的


4


个三角形,每 个三角形顶点上的数的和是


S


,在它们的和

4


S


中,大正方形的


2

< p>


4



6



8


小学奥数特训营



各出现一次,中正方形的


2



4



6


8


各出现二次,即


4


S

< p>



2



4



6


8




3



60


.得到


S



60



4



15



但是三角形每个顶点上的数都 是偶数,和不可能是奇数


15


,因此这


8


个三角形顶点上的数字之和不可


能都相等.

< br>



由于三角形


3


个顶点上的数字之和最小为


2


2



2



6



最大为


8



8



8


< /p>


24



可能为


6



8



10< /p>



……2


2


、< /p>


24


,共有


10


个可能的值,而三角形只有


8


个,所以是有可能做到

< p>
8


个三角形的顶点上数字之和互不相


同的.



根据对称性,不妨舍去这


10


个可能值的首尾两个,把剩下


8


个值


(8



10



12



14



16



18



20



22)




8


个三角形的顶点上数字之和进行尝试,可以得到 满足条件的填法,右上图就是一种填法.



2

< br>4


8


2


4


2


6


6


8


8


4


【答案】




【例


10





1



16< /p>


分别填入下图(


1


)中圆圈内,要求每个 扇形上四个数之和及中间正方形的四个数之和都为


34


,图中已 填好八个数,请将其余的数填完


.


6


【考点】封闭型数阵图





【难度】


4






【题型】填空











了叙述方便 ,将圆圈内先填上字母,如图(


2


)所示:




9+15+a+c=34< /p>



5+10+e+g=34


< p>
7+14+b+d=34



11+8+f+h=3 4



c+d+e+f=34




化简得:


a+c=10 4+6=10.
















e+g=19 3+16=19



6+13=19
















b+d=13 1+12=13


















f+h=15 2+13=15



3+12=15.








a



b



c



d



e



f



g



h

< br>应分别从


1



2



3



4


6



12



13



16


中选取


.


因为


a+c=10



所以只能选


a+c=4+6

< br>;



b+d=13


,只能选


b+d=13



e+g=19


,只能选


e+g=3+16



f+h=15


,只能选


f+h=2+13

< br>若


d=1



c=4


,则


e+f=34-1-4=29


,有


e=16



f=13.



d=1



c=6


,则


e+f=34-1-6=27


,那么

e



f


无值可取,使其和为


27.



d=12



c=4


,则


e+f=34-12-4 =18


,有


e=16



f=2.

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