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[奧數課堂]用“先抓嫌疑犯”的辦法解題

2005-11-17 20:05:19      下載試卷

    于1998年8月11日~14日在天津南開大學舉辦的“1998我愛數學少年夏令營”的數學試卷中有這樣一道題:

  三件運動衣上的號碼分別是1,2,3,甲、乙、丙三人各穿一件。現有25個小球。首先發給甲一個球,乙2個球,丙3個球。規定三人從余下的球中各取球一次,其中穿1號球衣的人取他手中球數的1倍,穿2號球衣的人取他手中球數的3倍,穿3號球衣的人取他手中球數的4倍。取走之后,還剩下兩個球。那么甲穿的運動衣號碼是多少?

  解這道題的關鍵是確定穿幾號球衣的人開始時各發了幾個球。如果我們分別用三個□表示三個人開始時發的球數,就應該有如下等式:

  2□+4□+5□=23

  其中第一個方格表示穿1號球衣的人開始時發給的球數,第二個方格表示穿2號球衣的人開始時發給的球數,第三個方格表示穿3號球衣的人開始時發給的球數。這三個方格中分別應該填入1、2、3三個數字。

  由于算式的結果23是個奇數,而無論第一個和第二個方格中填入什么整數,2□和4□都是偶數,所以5□必須是奇數,所以第三個方格中應填入奇數1或3。

  如果第三個方格中填入1,則等式變為:

  2□+4□=18,即:□+2□=9

  這時,在兩個方格中只能填2和3的情況下,無論怎樣都不能使等式成立,說明第三個方格中不能填1,只能填3,也就是

  2□+4□+5×3=23

  即:2□+4□=8,化簡得到:□+2□=4

  這時就很容易地得到:2+2×1=4

  所以就得到結論:穿1號球衣的人開始時發了2個球,穿2號球衣的人開始時發了1個球,穿3號球衣的人開始時發了3個球,而題目已知開始時發給甲1個球,所以甲穿2號球衣。同時也就知道了乙穿1號球衣,丙穿3號球衣。

  本題中在確定第三個方格中填幾時所用的思考方法,不是急于確定“是什么”,而是先根據條件確定“可能是什么”,這有點兒類似于警察辦案時“先抓嫌疑犯,再確定罪犯”的辦法。

  憶起來,其中主要應用的就是本題中的方法,現搞錄如下:

  象,就是把分子的個位數字6與分母的十位數字6同時劃掉,得到的結果也

  這引起了我們進一步探索的興趣,我們要問:還有哪些分數具有類似的性質?這就是問:哪些a、b、c的值可以使等式

  

  成立?其中a、b、c均表示1至9的數字。

  首先不難看出,a=b=c時,等式成立,然而我們特別感興趣的是:a、b、c取不相同數字時的情況。

  將等式改寫為:9ac=b(10a-c)

  因為9ac是9的倍數,所以b(10a-c)也一定是9的倍數。

  如果b不是3的倍數,那么10a-c就是9的倍數,由于

  10a-c=9a+(a-c)

  所以a-c就是9的倍數,從而就有a=c,由此可以推出a=b=c,這又成為我們不感興趣的情況了。

  現在我們只要討論b是3的倍數的情況,也就是b分別取3、6、9的情況。這就是確定了“嫌疑犯”,下面只要逐個去檢驗,就可以確定本題的答案了,具體的檢驗過程留給同學們自己完成。最后結果有四個分數具有這種性質,分別為:

  

來源:網友投稿 作者:郜舒竹

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