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7趣味算式
第七讲趣味算式
(一)
思考1:
两个三位数相减的差是894,这两个三位数每个数字的乘积是()。
思考2:
12个1分站在等号的两边成为:
111111=111111,忽然跑来一个“人”,带着两个乘号“×”,挤进了等号的右边。
“1”们说:
“喂,别捣乱!
”他却说:
“没关系,我不影响你们。
”于是他把“×”插在几个1字的中间,自己也占了一个位置。
果然,两边仍相等:
111111=111×11×□1,请问这个多余的第三者□究竟是谁?
趣味算式是指与数字及其运算有关的趣味数学问题。
这类问题的题目类型多样,解题方法灵活,有利于提高逻辑思维能力和推理能力,也有利于提高计算能力。
解题时主要运用有关整数运算方面的知识,所以也有利于巩固整数运算的有关性质和法则。
解答趣味算式题,首先要熟悉以下的一些基本知识
1.和、差、积、商的位数
(1)两个n位数的和,最多是n+1位数,最少是n位数(n是自然数)。
如999+999=1998,100+100=200。
一个m位数与一个n位数的和(m>n,m、n是自然数),最多是m+1位数,最少是m位数,如999+99=1098,1000+100=1100。
(2)两个n位数的差(n是自然数),最多是n位数,如99-10=89。
一个m位数与一个n位数的差(m>n,m、n是自然数),最多是m位数,最少是一位数,如999-10=989,1000-999=1。
(3)两个n位数的积,最多是2n位数(n是自然数),最少数2n-l位数,如99×99=9801,10×10=100。
一个m位数与一个n位数的积,最多是m+n位数,最少是m+n-1位数(m、n是自然数),如999×99=98901,100×10=1000。
(4)两个n位数的商,当商是自然数时,它是一位数(n是自然数)。
一个m位数除以一个n位数,当商是自然数时,它最多是m=n+1位数,最少是m-n位数(m>n,m、n是自然数),如9999÷11=909,1001÷91=11。
2.乘数与积的个位数字
如果已知两个数相乘积的个位数字,那么两个乘数的个位数字的可能情况见下表:
如果n个数的个位数字都相同,那么它们的积的个位数字的可能情况见下表:
3.奇偶性
我们知道2,4,6,8,10,12,…这些数是偶数,1,3,5,7,9,11,…这些数是奇数,奇、偶数在运算中有以下一些基本性质:
(1)n个偶数的和、差、积还是偶数,如8+16=24,38-20=18,16×4=64。
(2)两个奇数的和与差都是偶数,如7+9=16,13-7=6。
(3)两个奇数的积还是奇数,如7×5=35。
(4)一个奇数与一个偶数的和与差都是奇数,如3+4=7,12-7=5。
(5)一个奇数与一个偶数的积是偶数,如14×3=42。
下面分类介绍趣味算式问题,先讲“添运算符号”问题。
按题目给定的条件和要求,添运算符号或括号,是数字趣题中较简单的一类问题。
解这类问题,没有一定的法则,需进行试添,试添可以从前往后顺推,也可以从后往前倒推,使问题逐步由繁到简,最终得到解决。
例1王老师批改作业时发现,李强同学的一个计算题的结果正确,但丢掉了括号,于是出现了如下错误等式:
9×8+12÷6-2=45
请你替李强同学添上括号,使等式成立。
分析与解:
因为没有括号的算式,要求先乘除后加减,所以添括号应在含有加、减运算符号的各数中考虑,比如对6-2添括号,计算得4,又因为6前面是除号,所以6前面的算式如果能得180,就可以求得本题的一个解,而9×(8+12)正好等于180,于是得到本题的一个解:
9×(8+12)÷(6-2)=45
又因为(8+12)÷(6-2)=5,于是又得本题的一个解:
9×[(8+12)÷(6-2)]=45
例2在下面等式中的□内填上适当的运算符号,也可以添上适当的括号,使等式成立。
9□8□7□6□5□4□3□2□1=60
分析与解:
因为题目给出的数字较多,所以要分段试填运算符号。
如将等式左边分成前四个数字和后五个数字这样两段,如果5□4□3□2□1中的□都填加号,则得15,那么9□8□7□6□中的□填运算符号后,只要它与15进行运算后得60,就能得到题目的一个解。
因为9+8-7-6=4,所以本题的一个解是
(9+8-7-6)×(5+4+3+2+l)=60
又如对前五个数进行试填,因为(9-8+7-6)×5=10,而后四个数4+3-2+1=6,这样又可以得到题目的一个解:
(9-8+7-6)×5×(4+3-2+1)=60
本题还有其他解,请同学们自己找找。
例3在下列数字间,添上运算符号和括号,使等式成立。
4444=1① 4444=2② 4444=3③
4444=4④ 4444=5⑤
(天津市“我爱数学”竞赛试题)
分析与解:
可以从后往前进行倒推,如①中的最后一个4前面先添一个“-”号或“÷”号,即
444-4=1
于是问题转化为对444=5进行试添运算符号,显然4÷4+4=5,于是得到①的一个解:
4÷4+4-4=1
若在最后一个4前添“÷”号,即
444÷4=1
问题又转化为对444=4进行试添运算符号,显然4+4-4=4,于是又得到①的一个解:
(4+4-4)÷4=1
如果把四个4分成前后各两个数来考虑,则又可得下面的解:
(4+4)÷(4+4)=1
(4×4)÷(4×4)=1
(4÷4)÷(4÷4)=1
②、③、④、⑤也有多种添法,请同学们自己动手试填。
例4把+、-、×、÷四个运算符号,分别填入下面等式的○内,使等式成立。
(5○13○7)○(17○9)=12
分析与解:
按运算顺序,等式中两个括号内的数要先进行计算,最后进行两个括号之间的运算。
所以解本题,应先确定两个括号之间的符号。
在试填过程中发现,如果括号之间填“+”号,其它三个○内填“-”、“×”、“÷”,则不论怎么填都不能使等式成立;如果在两个括号之间用“-”或“×”,也不能使等式成立。
当两个括号之间用“÷”时,因为要求前面括号内计算结果是后面括号内计算结果的12倍,所以后面括号内的○应填“-”号,即17-9=8;因为5+13×7=96,于是本题的解是
(5+13×7)÷(17-9)=12
例5在下面的十五个3之间添上+、-、×、÷号,使下面的算式成立。
333333333333333=1993
分析与解:
因为本题数字多,也不限制必须每两个数字间都要添运算符号,所以可将给的数字,先凑出一个接近1993的数,如3333÷3+333×3=2110就是一个接近1993的数,而且已经用了九个3,剩下六个3,因为2110-1993=117,所以只要用剩的六个3凑出一个117的数就可以了。
因为33×3=99,(3+3)×3=18,99+18=117,所以得到本题的一个解
3333÷3+333×3-33×3-(3+3)×3=1993
本题也可以用另外的方法凑出接近1993的数,如333×3+333×3=1998,因为1998-1993=5,所以只要用剩下的七个3凑出一个5即可,实际上3÷3+3÷3+3+3-3=5,所以又得到本题的一个解
333×3+333×3+3÷3+3÷3+3+3-3=1993
例6在算式1+2×3+4×5+6×7+8×9=303的合适位置添上括号(),使等式成立。
分析与解:
这种题目只能用试验方法,找到题目的解。
因为添括号是为了改变运算顺序,所以要把先乘后加,用括号改为先加后乘,另外要考虑括号内应包含哪些数,也就是括号应添在哪个位置。
下面进行试算。
括号放在(1+2×3+4×5+6×7+8)×9=303处,显然不行,因为左边运算结果比303大,另外括号内不论得什么数,也不可能是303除以9的商。
括号放在(1+2×3+4×5+6×7)+8×9=303处,显然等于没有添括号。
括号放在(1+2×3+4×5+6)×7+8×9=303处试算的结果,等式正好成立,所以本题的解是
(1+2×3+4×5+6)×7+8×9=303
下面介绍如何解“填数字”问题。
这类问题和添运算符号不同,它已经给出运算关系,而要求填写出数字。
解决填数字问题,也没有一定法则,掌握这类问题的解法,首先要熟悉第三讲提到的整数运算的有关基本知识,还要掌握一些解题技巧,例如要用到列举法、筛选法、反证法等。
解这类问题的关键,是找到解题的突破口。
例7把1-9这九个数字,分别填入下面算式的□内,使每个等式都成立。
□+□=□① □-□=□② □×□=□③
分析与解:
因为1-9这九个数,每取三个数字试乘的情况,要比试加、试减的情况简单,所以应从③式入手试填,试填发现有两种情况:
2×3=6与2×4=8符合题目要求。
因为1-9九个数中,有四个偶数和五个奇数,而两个奇数或两个偶数的和与差都是偶数,一奇一偶的积、差又都是奇数,这就决定了①、②两式中,只能含有偶数个奇数,而③式中又不可能含3个奇数,所以③式只能是2×3=6。
第二步,由剩余的六个数字组成①式,它们的可能情况是,1+4=5,1+8=9,1+7=8,4+5=9,经试填发现,在1+4=5和1+8=9的条件下,无法组成②式,所以应舍去。
当1+7=8时,②式的组成是9-5=4或9-4=5,当4+5=9时,②式的组成是8-1=7或8-7=1,所以满足题目要求的解有
本题的分析、解题过程说明,以③式入手就是找到了突破口,然后列举可能出现的情况,运用和整数运算有关的知识,将不符合条件要求的情况筛选掉,可以得到题目的解答。
例8有一个算式,式中画的“×”表示缺掉的数字,求除数的所有不同的质因数的和。
(本题是北京市第一届小学迎春杯数学竞赛试题)
分析与解法1:
为了便于分析,将算式中的部分待定数字用字母代替。
所以商数为989。
第一个数字只能是9,④式的第一个数字只能是8,所以b=1,C=2;
分析与解法2:
本题也可以直接求得除数。
位数字为8。
因为③式的三位数减去④式的三位数得三位数,可以判定8与除数的十位数字相乘没有进位,所以b=1,或b=0,又因为很容易判定d=9,所以b=0是不可能的。
通过试乘,除数取113时,则113×8=904,积的首位数字大于8,不符合要求,而除数取111时,则111×9=999,不是四位数,也不符合要求,所以除数只能是112。
如果本题要求把所有缺掉的数字都补上,那也不难,因为求得除数和商数后,除法竖式就成为已知。
例3下列乘法竖式中,不同的汉字表示不同的数字,相同的汉字表示相同的数字,请你用合适的数字代替汉字,使乘法竖式成立。
分析与解:
显然,本题应从先确定“大”与“山”所表示的数字入手。
因为被乘数的最高位数字“大”与乘数“山”的积仍然是“山”,所以“大”表示1。
因为被乘数的个位数字“山”与乘数“山”的积的个位数字为1,所以只能是“山”表示9。
因为被乘数的百位数字“好”,与乘数9相乘时没有进位,“好”又不能再表示1,所以“好”表示0。
因为被乘数的十位数字“河”与乘数9相乘,积的个位数字是0,而被乘数的个位数字9与乘数9相乘时,向十位进8,所以“河”表示8。
所以本题的解是
例4下列加法竖式中,不同的字母代表不同的数字,相同的字母代表相同的数字,请你用合适的数字代替字母,使加法竖式成立。
分析与解:
从加数与和的个位数字入手。
因为Y+N+N=Y,所以N=5或N=0,但N=5时,加数的十位数字T+E+E的和就不可能得T,所以只能是N=0,同时判定E=5。
因为加数的百位数字相加,必须向千位进1或2,且千位还必须向万位进1,所以表示0=9,同时判定I=1。
因为加数百位数字的和要向千位进2,所以它在22至28之间,可判定T=7或T=8。
若T=7,则R=8,X=3,这时,只剩数字2、4、6还没有取用,它们要代替S、F、Y,但是S只能比F大1,所以出现矛盾,即T不能是7。
当T=8时,则R=6或R=7,而R=6时,X=3,乃出现矛盾,所以只能取R=7,这时,X=4,所剩数字为2、3、6,取S=3,F=2,Y=6,就全部完成数字代替字母的解题过程,题目给出的加法竖式是
(本题是美国数学月刊上的一个数字趣题。
其中三个加数与和,正好是英文的四个数词40、10、10、60)
下列加法竖式,是一个和例4类似的数字趣题,其中三个加数与和,也正好是英文的四个数词,它们是5、2、1、8,请同学们自己动手解这道题。
例5下列算式中的O代表奇数,X代表偶数。
请你用适当的数字代替O和X,使算式成立。
分析与解:
从被乘数、乘数和部分积入手,因为被乘数OXX与乘数个位数字X相乘,部分积是一个四位数,并且它的个位数字是偶数。
因为188×8=1504,其千位数字是1;所以被乘数O××中的百位数字O要大于1;因为用O乘以乘数××的十位数字X得数不大于8,所以被乘数O××中的O只能是3,而乘数××中的十位数字×只能是2。
在此条件下可以进行试乘,按要求被乘数3××乘以乘数的十位数字2,应该得×O×。
从试乘中得知,被乘数3××只能取306,308,326,346,348,而这些数再乘以偶数4或6,都不能得到×O××,而乘以8时,只有其中的346、348可以得到×O××,但是由于346×28=9688,不符合最后得积OO××的要求,所以本题只有唯一解
例6下列的算式中,相同的汉字代表同一个数字,不同的汉字代表不同的数字,如果它们都成立。
迎迎×春春=杯迎迎杯①数数×学学=数赛赛数②
春春×春春=迎迎赛赛③
那么,迎+春+杯+数+学+赛=?
(1988年北京市迎春杯数学竞赛试题)
分析与解:
因为③中的乘数相同,所以试乘过程中的情况最少,经试乘得88×88=7744,所以,春=8,迎=7,赛=4,再代入①得77×88=6776,所以,杯=6。
再分析②,被乘数是“数数”,而乘积的个位数字也是“数”,这就是说,除去8、7、4三个数,剩余的1、2、3、5、9中,只有5能满足这个要求,所以,数=5;而且“学”必须是奇数,从1、3、9三个奇数中试乘结果知,学=9,即;55×99=5445。
所以
迎+春+杯+数+学+赛=7+8+6+5+9+4=39
例7有人把中国古代趣词中的名言佳句与“虫食算”结合起来,制作了一些风格优异的小品,下面就是其中的一例。
年年×岁岁=花相似①
岁岁÷年年=人÷不同②
上面的两个算式中,相同的汉字表示相同的数字,不同的汉字表示不同的数字,试解出这两道算式。
分析与解:
由②得
“岁岁”<“年年”;而由两个相同数字组成的两位数是11,22,33,…,99,显然“岁岁”不能是11,因为如果是11,乘积的个位数应该是“年”,这不符合题目要求。
如果“岁岁”是33,因为“岁岁”<“年年”,“年年”最小也应该是44,但是44×33=1452,与①中积是三位数矛盾,而55×22=1210,也与①中积是三位数矛盾,所以“年年”只能是33或44。
取“年年”为33,则33×22=726,仍不符合题目要求(想想为什么?
),所以“年年”只能是44,故所求的两道算式是:
44×22=968
22÷44=5÷10
习题七-1
1.在下列的等式中,添上合适的括号,使等式都成立。
(1)4+28÷4-2×3-1=1
(2)4+28÷4-2×3-1=4
2.在下列等式的□处,填上加号或乘号,并添上适当的括号,使等式成立。
1□2□3□4□5=100
3.在下列等式中的四个4之间添上运算符号,并在适当位置上添上括号,使等式成立。
4444=1 4444=4 4444=5
4.在五个3之间,分别用不同方法添上运算符号和括号,使等式成立。
33333=133333=9 33333=9 33333=3
5.在十六个2的适当地方,添上运算符号或括号,使计算结果等于已知数。
2222222222222222=1993
6.在123456789的某些数字中间分别添上加号或减号,使所得式子的值等于100。
7.添上运算符号和括号,使12345=1
8.在下面算式的合适的地方,添上()和[],使所得结果等于已知数。
1+2×3+4×5+6×7+8×9=1395
9.将算式的四个○,分别填上+、-、×、÷四个运算符号,并在□中填上一个数字,使算式成立。
9○13○7=10014○2○5=□
10.将合适的+、-、×、÷、()、[]符号填进算式,使算式结果都等于1。
123=1 1234=1 12345=1
123456=1 1234567=1
12345678=1 123456789=1
参考答案:
(只给出一解)
1.
(1)(4+28)÷4-2×3-1=1
(2)(4+28)÷4-2×(3-1)=4
2.(1×2+3)×4×5=100
3.(4+4-4)÷4=1
4+(4-4)÷4=4
(4×4+4)÷4=5
4.(3+3+3)÷(3×3=1
(3+3+3)-(3-3)=9
(3-3)×3+3×3=9
3+3+3-(3+3)=3
5.2222÷2+222×2×2-2÷2-2÷2-2-2=1993
6.1+2+3-4+5+6+78+9=100
7.[(1+2)×3-4]÷5=1
8.[(1+2)×(3+4)×5+6×7+8]×9=1395
9.9137=100
10.(1+2)÷3=1,
1×2+3-4=1,
[(1+2)÷3+4]÷5=1,
1×2×3-4+5-6=1,
1×2+3+4+5-6-7=1,
(1×2×3-4-5-6+7)÷8=1,
[(1+2)÷3+4]÷5+6-(7+8-9)=1。
习题七-2
1.将1-9这九个数字,填入下列各题的□内,使等式成立。
(3)□□×□=□□□=□×□□
2.补全下列各残缺的算式:
3.下式中的A,应代表什么数字?
4.下面算式中的a、b、c,应代表什么数字?
5.把下面式子里的“奇”和“偶”,分别换成奇数和偶数,使等式成立。
6.把下面式子里的“质”换成质数,使等式成立。
7.下面题中的a、b、c、d表示互不相同的数字。
试求出使两个算式都成立的a、b、c、d所表示的数字。
8.下面乘式中的“趣味数字”四个字代表四个互不相同的数字,每个“□”中可以填0-9中的任何一个数字,但最高位不能填0,试确定算式中的每个数字。
9.题中三个英语单词CROSS、ROADS、DANGER的词意是“通过”、“十字路口”、“危险”,用这三个单词正好能写成下面的加法算式。
已知O代表数字2,S代表数字3,并且要求不同字母代表不同数字,问O、S之外的字母代表什么数字时算式成立?
参考答案:
(只给出一解)
1. 2.
3.A=74.a=7,b=8,c=6。
5.6. 7.
8.9.