人生的意义就在于人的自我完善——高尔基
第八讲
数阵图与数字谜
教学目标
1. 熟悉数阵图与数字谜的题目特点； 2. 掌握数阵图与数字谜的解题思路。
经典精讲
数阵图
数阵图是把一些数按照一定规则填在某一特定图形的规定位置上而来的图形，有时简称数阵。
【例1】 （2007年“希望杯”第二试）在右图所示○内填入不同的
数，使得三条边上的三个数的和都是12，若A、B、C的
AB和为18，则三个顶点的三个数的和是__________。
C【分析】 由于每条边上的三个数的和都是12，所以把这三条边上的
三个数的和都加起来，总和应为12?3?36，在其中，A、B、C各算了一次，三个顶点的三个数各算了两次，所以三个顶点的三个数的和为(36?18)?2?9。
【例2】 （2007年天津“陈省身杯”国际青少年数学邀请赛）将1:12这十二个自然数分别填入右图的12个圆圈内，使得每条直线上的四个数之和都相等，这个相等的和为__________。
【分析】 由于每条直线上的四个数之和都相等，设这个相等的和为S，
把所有6条直线上的四个数之和相加，得到总和为6S；另一方面，在这样相加中，由于每个数都恰好在两条直线上，所以每个数都被计算了两遍。所以，6S?(1?2?3?L?12)?2，得到S?26，即所求的相等的和为26。
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【例3】 （2007年“走进美妙的数学花园”决赛）如右图所示，A，B，C，D，E，F，G，
H，I，J表示1:10这10个各不相同的数字。表中的数为所在行与列的对应字母的和，例如“G?C?14”。请将表中其它的数全部填好。
+ABCDE+ABCDE
F5141187F514
G817141110G14
7H110743H
II413107676
JJ71613109
【分析】 由于A?F?5，B?F?14，所以B?A?14?5?9，所以A和B只能是0和9。因此
可以推出：A?0，B?9，C?6，D?3，E?2，F?5，G?8，H?1，I?4，J?7。可得右下图。
【例4】 （2007年“走进美妙的数学花园”初赛）从1、2、3?20这20个数中选出9个不同
的数放入3?3的方格表中，使得每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等。这9个数中最多有__________个质数。
【分析】 1:20中的质数有2、3、5、7、11、13、17、19，共8个。9195如果这8个质数都用上，无论另外一个数是奇数还是偶数，根据71115奇偶性分析，都无法满足题目的要求。所以8个质数不可能都用
17313上，最多只能用7个。若用7个，只有用3、5、7、11、13、17、
19这7个奇数，再加上两个奇数9和15时，恰好是9个连续奇数，方格表可以填出，如右图。故这9个数中最多有7个质数。
9[前铺] 在右图的每个空格中填入一个数字，使得每行、每列及每条对角线6上的三个数之和都等于24。
[分析] 我们知道1:9填图的幻方每行、每列及每条对角线上的三个数之和
1149都等于15，而本题中的幻方每行、每列及每条对角线上的三个数之
6810和都等于24，比1:9填图的幻方大了24?15?9，相当于每个数都
7125大了9?3?3，所以只需要把1:9填图的幻方中的每个数都加3就可
以了。
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[前铺] 将1、3、5、7、9、11、13、15、17填入3?3的方格内，使其构成一个幻方。
[分析] （法1）：中心数为9，然后将其余8个数分为4组，每组两个数的
7173和是18，把它们分别填入图中关于中心格对称的格子内，实验可
5913得结果，如右图。答案不唯一，仅供参考。
15111（法2）：其实会学习的小朋友知道利用已经学习过的一些典型题
目的结果加以变形得到新题的答案。事实上我们可以把本题中的幻方看作是1:9填图的幻方相应位置的数字乘以2再减1得来的。推广开来可以知道等差数列填图的三阶幻方几乎都具有相似的形式。
【例5】 在右图所示立方体的八个顶点上标出1:9中的八个，使得每
个面上四个顶点所标数字之和都等于k，并且k不能被未标出的数整除。
【分析】 标出的八个数之和是每面四个数之和的2倍，是偶数，1:9的
和为45 ，因此未标出的数是一个奇数，只能是1、3、5、7、
9中的一个，并使余下八个数之和的一半不能被这个数整除，由于1、3、5、9都不满足这一条件，依此可知未标出的数是7。
下面用余下的8个数填图，每面四个数之和为：(45?7)?2?19。如果已知某一面上四个数的和为19，那么与其平行的面上的四数之和也必为19。因此我们只考虑有公共顶点的三个面即可。下面我们考虑以9为公共顶点的三个面，由于8，9不共面，因此8在顶点9的对顶点上，有公共点9的三个面上，每面其余三个数之和为10，且每两个面有一个公共顶点，由此试验易得三个面上的数分别为：(6,3,1)，(5,4,1)，(3,2,5)，填图如右下图。
19465382数字谜 数字谜，顾名思义就是猜数字，它是与数字有关的一类有趣的数学问题。
【例6】 （2007年湖北省“创新杯”初赛）如右图，加法算
式中，七个方格中的数字之和等于__________。
+
【分析】 由加法算式中的百位要向千位进位知百位的数字和
为19，但两个加数的百位之和最大为9?9?18，由
于十位最多向百位进1，这说明两个加数的百位数字都是9。同理可知两个加数的十位数字都是9，且个位之和向十位进1，所以这两个加数的个位数字之和为14。所以七个方格中的数字之和为1?9?4?14?51。
994 人生的意义就在于人的自我完善——高尔基
【例7】 （2007年“我爱数学夏令营”）右图加法算式中相同的汉字表示相同的数字，不同的
汉字表示不同的数字，那么汉字“我爱夏令营”表示的5位
我爱夏令营数是__________。
+数学夏令营
数学夏令营好【分析】 两个五位数相加得到一个六位数，由于这两个五位数均小
于100000，所以它们的和小于200000，所以图中的“数”小于2，故“数”?1。由于“我爱夏令营”?“数学夏令营好”?“数学夏令营”?9?“数学夏令营”?“好”，所以“我”?9。而图中加法算式的千位最多向万位进1，所以“学”只能为1或0。由于“学”与“数”不同，所以“学”不能为1，只能是0。图中算式可简化为“爱夏令营”?“夏令营”?“夏令营好”，即1000?“爱”?“夏令营”?“夏令营”?10?“夏令营”?“好”。得1000?“爱”?8?“夏令营”?“好”，所以“好”是8的倍数。由于“好”不能是0，所以“好”?8，“夏令营”?125?“爱”?1。由于“爱”、“夏”、“令”、“营”均不能为0、1、8、9，经试验只有当“爱”?5时，“夏令营”
?624符合条件。所以“我爱夏令营”表示的5位数是95624。
[前铺] （2007年“走进美妙的数学花园”决赛）如右图所示，相同
美妙的汉字代表相同的数字，不同的汉字代表不同的数字。“美妙数学数学花园”代表的6位数最小为__________。 +花园 好好好好[分析] 本题中4个数的和是一个各个数位上的数字都相同的四位数，
由于加法算式中百位上没有进位，所以和的千位上只能是2，因此“好”?2。要使“美妙数学花园”代表的6位数最小，则“美”、“妙”都要尽可能小。“美妙”?“数学”?“花园”?2222?2007?215，由于“数学”?“花园”最大只能为90?80?7?6?183，所以“美妙”不小于215?183?32。但是“妙”不能与“好”和“美”相同，所以“美妙”最小为34，此时“数学”最小为85，“花园”为96，所以这个六位数最小为348596。
【例8】 （2007年“走进美妙的数学花园”初赛）请在右图每个方框中填入一个数字，使乘法
竖式成立。
2007
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