此題來(lái)自雪帆奧數(shù)家長(zhǎng)交流群內(nèi)答疑題(推薦給五年級(jí)、六年級(jí)的孩子使用):
在一條紙帶上寫著1至9九個(gè)數(shù)字,如下圖:
123456789
將它剪成三段,每段上數(shù)字聯(lián)在一起算一個(gè)數(shù)(每個(gè)數(shù)的位數(shù)不一定相等),把這三個(gè)數(shù)相加,使和能被77整除,那么中間一段的數(shù)是____。
雪帆奧數(shù)王老師分析:這是1997年小學(xué)數(shù)學(xué)奧林匹克決賽中的一道整除的問(wèn)題。
這道題的難度,主要涉及數(shù)的整除,確定三個(gè)數(shù)的位數(shù)。
現(xiàn)在,我把這道題的完整解答過(guò)程書寫在此,請(qǐng)家長(zhǎng)帶著孩子一起閱讀和思考。
備注:下面文字分析較多,但思路很簡(jiǎn)單,主要是我們找到了這道題存在的很多特點(diǎn),縮小范圍,討論起來(lái)就簡(jiǎn)單多了。不信你仔細(xì),耐心的往下看。
1)這個(gè)數(shù)既然能被77整除,那一定要滿足被7和11整除,而11整除的特征很明確,即,奇數(shù)位的數(shù)字和與偶數(shù)位的數(shù)字之和的差要被11整除。7整除的特征不明顯,也不太常用,這里只需要用來(lái)驗(yàn)證答案即可;
2)9個(gè)數(shù)字,剪成三段,不管怎么排,奇數(shù)位的數(shù)字個(gè)數(shù)最少5位,最多6位,而偶數(shù)位的數(shù)字之和最少3位,最多4位。而且數(shù)字9一定在奇數(shù)位。這一點(diǎn)你只要在紙上寫一下就能判斷出來(lái);
3)分析第二條的目的是,“基本”可以判定偶數(shù)位的數(shù)字和要比奇數(shù)位的數(shù)字和小。這里我說(shuō)“基本上”,是因?yàn)橐粋(gè)自然數(shù)必須先出現(xiàn)奇數(shù)位,再出現(xiàn)偶數(shù)位,而奇數(shù)位上的這個(gè)數(shù)字一定要比它前面的偶數(shù)位的數(shù)字要大。更何況,偶數(shù)位前面還有可能出現(xiàn)奇數(shù)位,這一句請(qǐng)仔細(xì)體會(huì);
4)利用這個(gè)結(jié)論,結(jié)合11整除的特征,再根據(jù)所有數(shù)字之和為45,是奇數(shù),就有兩種情況:
a)數(shù)字之差為11,偶數(shù)位的數(shù)字之和為(45-11)÷2=17,奇數(shù)位的數(shù)字之和為17+11=18;
b)數(shù)字之差為33,偶數(shù)位的數(shù)字之和為(45-33)÷2=6這是不可能的。原因參考第五條。
5)根據(jù)分段出的三個(gè)自然數(shù)可知,相鄰的2個(gè)數(shù)字不可能同時(shí)出現(xiàn)在偶數(shù)位(奇數(shù)位),并且至少有三個(gè)偶數(shù),所以17只有兩種情況:
a)17=8+6+3分成的三個(gè)自然數(shù)只能是1+234+56789驗(yàn)證和并不能被7整除。
b)17=8+5+3+1分成的三個(gè)自然數(shù)只能是1234+56+789驗(yàn)證和能被7整除。
所以,答案為56.
以下分析方法來(lái)自網(wǎng)上其他老師的解答(可對(duì)比參考):
由于77=7×11,(7、11)=1,所以能被77整除的數(shù),必能分別被7和11整除。
先考慮能被11整除。一個(gè)數(shù)若能被11整除,其奇位數(shù)字之和與偶位數(shù)字之和的差必能被11整除。對(duì)于這
一性質(zhì),可以得到這樣的推論:如果幾個(gè)加數(shù)的和能被11整除,那么這幾個(gè)加數(shù)所有奇位數(shù)字之和與偶位數(shù)
字之和的差必能被11整除。
對(duì)于這條紙帶上的九個(gè)數(shù)字,不管怎樣剪,奇位數(shù)字和總大于偶位數(shù)字和。由于1+2+3+4+5+6+7+8+9=45
,45=39+6=28+17,39-6=11×3,28-17=11,所以奇數(shù)、偶數(shù)的所有數(shù)字和分別是39和6或28和17。
。ㄒ唬┊(dāng)奇位數(shù)字之和是39,偶位數(shù)字之和是6時(shí),因?yàn)?=1+2+3=5+1=4+2,只剪兩刀,使另外的6個(gè)或7
個(gè)數(shù)字都在奇位上,這顯然是辦不到的。
。ǘ┊(dāng)奇位數(shù)字之和是28,偶位數(shù)字之和是17時(shí),因?yàn)?/p>
。1)如果9、8、7、3、1在奇位上,無(wú)法使相鄰的三個(gè)數(shù)字4、5、6都在偶位上。
。2)如果9、8、6、3、2在奇位上,無(wú)法使相鄰的兩個(gè)數(shù)字4、5都在偶位上。
。3)如果9、8、6、4、1在奇位上,無(wú)法使相鄰的兩個(gè)
(4)如果9、8、5、4、2在奇位上,無(wú)法使相鄰的兩個(gè)數(shù)字6、7都在偶位上。
。5)如果9、7、6、5、1在奇位上,無(wú)法使相鄰的三個(gè)數(shù)字2、3、4都在偶位上。
。6)如果9、7、6、4、2在奇位上,相鄰的兩個(gè)數(shù)字6、7都在奇位上,因此必在6、7之間剪一刀,另一
刀的剪法有三種:
第一種剪法得到的三個(gè)數(shù)的和:12+3456+789=4257,4257÷7=608……1
第二種剪法得到的三個(gè)數(shù)的和:1234+56+789=2079,2079÷7=297,由此可知,剪后中間一段的數(shù)是56。
第三種剪法得到的三個(gè)數(shù)的和:123456+7+89=123552,123552÷7=17650……2。
(7)如果9、7、5、4、3在奇位上,無(wú)法使相鄰的兩個(gè)數(shù)字1、2都在偶位上。
綜上所述,本題只有一種剪法,中間一段的數(shù)是56