例题:将1~1001各数按下面格式排列:
一个正方形框出九个数,要使这九个数之和等于:
①1986,②2529,③1989,能否办到?如果办不到,请说明理由.
解:仔细观察,方框中的九个数里,最中间的一个是这九个数的平均值,即中数。
又因横行相邻两数相差1,是3个连续自然数,竖列3个数中,上下两数相差7.框中的九个数之和应是9的倍数。
①1986不是9的倍数,故不行;
②2529÷9=281,是9的倍数,但是281÷7=40×7+1,这说明281在题中数表的最左一列,显然它不能做中数,也不行;
③1989÷9=221,是9的倍数,且221÷7=31×7+4,这就是说221在数表中第四列,它可做中数.这样可求出所框九数之和为1989是办得到的,且最大的数是229,最小的数是213。
推广到一般情况,可设中间数为a(第二行第二列的数)或首个数为a(第一行第一列的数),则另外8个数可以表示成下表所示:
经过简单计算可知:
第一种设法,9个数的和为9a,为9的倍数;
第二种设法,9个数的和为9×(a 8),同样为9的倍数;
对于第一种设法,只需要求下面三个式子的正整数解,如有正整数解,还需判断商除以7得到的余数,该余数不能等于0和1
9a=1986
9a=2529
9a=1989
同理,对于第二种设法,
只需要求下面三个式子的正整数解,如有正整数解,还需判断商除以7得到的余数,该余数不能等于0和6
9×(a 8)=1986
9×(a 8)=2529
9×(a 8)=1989
这个例题是所谓的“月历卡”上的数字问题的推广。
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