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第十五讲数字谜中的计数
上一讲我们讲解了一些与数论相关的计数问题,这一讲我们来研究一下数字谜中的计数问题,首先我们来看竖式问题.
如图,请在方框中填入0~4中的数字,使竖式成立.小高的填法如下中图,卡莉娅的填法如下右图,墨莫说,还有很多种填法.同学们你能判断出一共有多少种不同的填法吗?
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练习1、如图,方框中都是0~3中的数字,使竖式成立,一共有多少种填法?
如图,方框中都是3~6中的数字,求出所填九个数字之和为多少?一共有多少种填法?
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「分析」注意题目要求只能填入3至6中的数字,能不能确定每一位的数字和?
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9
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7
数字谜中的计数问题,不仅要求填出的方案能满足数字谜的要求,还要把所有情况考虑周全,这也是此类问题比较难的原因.在解决此类问题时,往往分成两步:首先找到所有不同类的填法,然后再考虑每一类填法有多少种即可.但要注意在做这两步时都要做到不重不漏.
将1到6填入下图,使得每两个相邻的空格中都有1个奇数1个偶数,那么有多少种填法?
「分析」抛开1~6这六个数字的具体数值,只按奇、偶性分析题目是解题关键.
练习3、将1~4填入方框中,使得每相邻的2格都既有奇数又有偶数,那么共有多少种填法?
在图1的空格内各填入一个一位数,使同一行内左面的数比右面的数大,同一列内上面的数比下面的数小,并且方格内的6个数字互不相同,例如图2为一种填法.那么一共有多少种不同的填法?264237
2
6
4
2
3
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5
3
图1
图2
练习4、在1~7中选出6个互不相同的数字填入下图的的表中,使得相邻的两个方框内,下面的数字比上面大,右边的数字比左边大.一共有多少种填法?
以前在填写数阵图时,一般都需要先找到突破口,再顺藤摸瓜填满所有空格.现在对于数阵图中的计数问题,同样也要先找到数阵图的突破口.
在1~9中选出6个互不相同的数字填入下图的表中,使得相邻的两个方框内,下面的数字比上面大,右边的数字比左边大.一共有多少种填法?
「分析」首先填出可能性比较少的位置或数字,.
将数字1至6分别填入图中各个圆圈,使得每条线段两个端点处所填的数,上面的比下面的大,那么符合上述要求的不同填数方法一共有多少种?
「分析」这个数阵图中,我们首先应该考虑的位置是哪个?
节日问候
特里格教授在洛杉矶城市学院时提出了如下的问题(《美国数学月刊》问题El241,1956年):
节日问候“MERRYXMASTOALL”是一个数字谜,每个字母代表惟一的数字,而每个词是一个平方数.求所有解.
结果只有两个解:
27556324981400和34225739681900
罗森菲尔德(AzrielRosenfeld)发现,如果加一个条件,要求每个词的数字之和是一个完全平方数,则解是惟一的.
卡斯特(EdgarKarst)发现,同一句问候的方程MERRY+XMAS=TOALL也是一个数字谜.其中每个字母代表惟一的数字,而每个词能被3整除.这时有惟一解:84771+5862=90633.
作业
在右边的竖式中,相同的字母表示相同的数字,不同的字母表示不同的数字.这个竖式有多少种不同的填法AB+C
A
B
+
C
A
1
2
3
???+??765如图,方框中都是6~9内的数字,为使竖式成立,一共有
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?
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+
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7
6
5
将1到9填入图中,使得每两个相邻的空格中都有1个奇数和1个偶数,有多少种填法?
从数字1~6种选5个填入图中,使每相邻两格中,下边的数字比上边的大,右边的数字比左边的大,有多少种填法?
如图,在1~10中选6个数字填入图中,使得上面的数比下面的数大,那么有种填法?
第十五讲数字谜中的计数
例题:
答案:20种
详解:首先可以确定三位数的首位为4,个位的两个数字,从上到下依次可为(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0),共5种填法.注意到两位数的首位不能为0,十位的两个数字可为(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),共4种填法,由乘法原理,共有种填法.
答案:45;30
详解:首先可以判断出四位数的首位为4,个位的三个数字和不能为5或25,只能为15,向十位进1.十位三个数字的和只能为18,百位两个数字的和只能为8.因此所填九个数字之和为.百位上两个数的和是8,有和这两种情况.其
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