词条 | 爱因斯坦数 |
释义 | 爱因斯坦是世界著名物理学家。他曾经给一家杂志社设计过这样一道填数题: 如图1所示的9个圆圈是3个小的等腰三角形、1个较大的等腰三角形和3个大的等腰三角形的顶点,将1~9这九个数字填入圆圈,要求这7个三角形中每个三角形顶点的数字之和相等。 如何较快地解答这道爱因斯坦填数题呢? 首先要求出每个三角形三个顶点的数字之和是多少。 如图1所示,3个小的等腰三角形顶点的圆圈恰好是9个圆圈。这9个圆圈中所填数字之和为1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,但每个等腰三角形顶点的数字之和是相等的,故每个三角形三个顶点的数字之和为 45÷3=15。 其次,我们再对图1进行分析,在分析的基础上填数。 (一)对图1中的7个三角形来说,共计21个顶点,但实际上图1只有9个顶点,每个顶点都重复计数了,如图2中的A、B、C都记数为3次,其余的顶点都记数为2次。 (二)图1中共有7个三角形,而每个三角形顶点的数字之和相等为15,故将15写成1~9中某三个数的和。 15 =9+1+5=9+2+4 =8+1+6=8+2+5 =8+3+4=7+2+6 =7+3+5 =6+4+5 共有8个等式,而只需要7个等式,应该去掉一个等式。去掉哪一个等式合理呢?分析8个等式中各个数字出现的次数。 由分析(一)知5使用的次数必须减少1次,2、4、6、8中的某两个使用的次数也应该减少1次。由于只能去掉一个等式,而且这个等式要涉及到5及2、4、6、8中的某两个,又15=5+2+8、15=5+4+6,所以15=5+2+8与15=5+4+6中应该去掉一个。 ①去掉15=5+2+8,则有: 15 =9+1+5=9+2+4=8+1+6 =8+3+4=7+2+6=7+3+5 =6+4+5 这7个等式中,只有4、5、6使用了3次,由(一)知4、5、6应该填在图2中的A、B、C位置上。 4、5、6填好后,对4来说,还有15=8+3+4=9+2+4。由此确定C、D、E中的D与E。 若用15=8+3+4,对 3来说还有15=7+3+5,3只能填在D位置上,其他位置上的数可由三角形三个顶点的数字之和是15唯一确定。见图3。 若用 15=9+2+4,对 9来说还有 15=9+1+5,9只能填在D位置上,其他位置上的数可由三角形三个顶点的数字之和唯一确定。见图4。 ②去掉 15=5+4+6,则有 15 =9+1+5=9+2+4=8+1+6 =8+2+5=8+3+4 =7+2+6=7+3+5 这7个等式中,只有2、5、8使用了3次,由(一)知2、5、8应该填在图2中的A、B、C位置上。 类似于①中的分析,D位置可以填9或7。又可以得到两种填法,见图5、图6。故知爱因斯坦填数题只有4种填法。 解决这类填数题,关键在于选准突破口,往往以重复记数次数最多的数为突破口,如图2中的A、B、C。 |
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