有趣的魔术多边形_六年级-查字典奥数网
 
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有趣的魔术多边形

2009-04-22 14:48:40     标签:工程问题

将适当的数字填入图中圆圈内,使得各图形每一边的数字的和都相等,而且恰等于图中央方格内的数字。这些多边形可称为“魔术多边形”,中央方格内的数字就是“魔术数字”。三角形中可以填入的数字为1到6,正方形中可以填入的数字为1到8,五边形中可以填入1到10,六边形则可填入1到12。

因为总和均已给定,而且图中也已填入一些数字,所以要求得上述多边形的解并不困难。

如果各图形中所用的数字不变,但改变其相关位置,也可以成为魔术多边形,不过魔术数字不同。每一种多边形至少可以找到4个例子。试着归纳出解题规则,使其在解边数更多的多边形时仍能适用。

解答与分析

仔细观察这些解,可以发现所有的答案都是两两成对。先以四边形为例,只要用9分别去减一组答案中的每一个数字,就可以得到另一组答案。

9这个数字为四边形内可填入的最大数字8加1而来。所以当你得到一组新的解答时,只要将n改为9-n,即可得另一组解。

同样的,对于五边形及六边形,只要分别将n改为11-n和13-n,即可得到另一组解。

当我们在求魔术多边形的解时,最好是先确定中间方格内的魔术数字。让我们先来看看可填入数字为1到12的六边形以做说明。

在六边形中,魔术数字S的六倍必定等于数字1至12的总和(等于78)再加上在6个角落上的数字。角落上的数字之和的最小值是1+2+3+4+5+6=21,最大值是7+8+9+10+11+12=57,所以:

99≤6S≤135所以:

S=17,18,19,20,21或22

假设我们决定以17为魔术数字,下一步就是在1到12中找出所有和为17的计算式:

12+4+1 12+3+2 11+5+1 11+4+2 10+6+1

10+5+2 10+4+3 9+7+1 9+6+2 9+5+38+7+2 8+6+3 8+5+4 7+6+4

然后必须观察每一个数字出现的频率,比如说12只出现两次,这可以使我们想到应把它放到六边形一条边的中间位置。这种策略将缩小我们解题的范围,但还是需要耐心去试验。如果你有足够的经验,则可以想出更好的方法,但是上面的提示是一个很好的切入点。

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    因为总和均已给定,而且图中也已填入一些数字,所以要求得上述多边形的解并不困难。

    如果各图形中所用的数字不变,但改变其相关位置,也可以成为魔术多边形,不过魔术数字不同。每一种多边形至少可以找到4个例子。试着归纳出解题规则,使其在解边数更多的多边形时仍能适用。

    解答与分析

    仔细观察这些解,可以发现所有的答案都是两两成对。先以四边形为例,只要用9分别去减一组答案中的每一个数字,就可以得到另一组答案。

    9这个数字为四边形内可填入的最大数字8加1而来。所以当你得到一组新的解答时,只要将n改为9-n,即可得另一组解。

    同样的,对于五边形及六边形,只要分别将n改为11-n和13-n,即可得到另一组解。

    当我们在求魔术多边形的解时,最好是先确定中间方格内的魔术数字。让我们先来看看可填入数字为1到12的六边形以做说明。

    在六边形中,魔术数字S的六倍必定等于数字1至12的总和(等于78)再加上在6个角落上的数字。角落上的数字之和的最小值是1+2+3+4+5+6=21,最大值是7+8+9+10+11+12=57,所以:

    99≤6S≤135所以:

    S=17,18,19,20,21或22

    假设我们决定以17为魔术数字,下一步就是在1到12中找出所有和为17的计算式:

    12+4+1 12+3+2 11+5+1 11+4+2 10+6+1

    10+5+2 10+4+3 9+7+1 9+6+2 9+5+38+7+2 8+6+3 8+5+4 7+6+4

    然后必须观察每一个数字出现的频率,比如说12只出现两次,这可以使我们想到应把它放到六边形一条边的中间位置。这种策略将缩小我们解题的范围,但还是需要耐心去试验。如果你有足够的经验,则可以想出更好的方法,但是上面的提示是一个很好的切入点。

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