这样重新组成的数阵,便是求得的解了。
例8 将1~8八个数字,分别填入下图○中,使每个小三角形顶点上三数之和为12。
解:图中共有四个小三角形,每个三角形顶点数字的和若都是12,数字总和便是12×4=48,可是1~8八个数字总和只有36。36比48少12。只有靠共用顶角上数的重复使用,才能解决。因此,必须把四个公用顶角的数字和填成12。把1~8八个数四个一组,和为12的有:
6+3+2+1
5+4+2+1
上述两组中,经验证,只有6+3+2+1可以作公用顶点的数字。
例9 在下图五个○内,各填入一个自然数,使图中八个三角形中顶点的数字和各不相同。求能满足这个条件的自然数中最小的五个数。
解:能满足使八个三角形顶点数字和各不相同的任意自然数有很多组,但自然数中能满足这个条件的最小自然数却只有一组。最小的一组自然数中的五个数,若有两个相同的,其中三个数的和可以多到有7个不同值,因此,五个数互不相同。如果这五个数是1,2,3,4,5,则其中三个数的和有如下组合方式:
1+2+3=6 2+3+4=9 3+4+5=12 1+2+4=7 1+3+4=8 2+3+5=10
2+4+5=11
这样,总共只有七种不同的和,而图中共八个三角形,可知1,2,3,4,5五个自然数不能满足条件。
例10 在下列图中三个正方形中,每个正方形的四个顶点上,只填入1,2,3,4四数,使图中八个三角形顶点数字和互不相同。
解:图中,顶角在大正方形边上的四个三角形,顶角都分别为两个三角形共用,只有正方形的四个角分别只属于一个三角形,所以,四个三角形顶点数字的和应等于:(1+2+3+4)×3=30
30不是4的倍数,因而,外面的四个三角形顶点数字和不可能相等。同理,里面的四个三角形顶点数字和也不可能相等。
题中要求,每个三角形顶点数字和不相同,1~4四个数之和最小值是1+1+2=4,最大值是4+4+3=11,这样共可组成八组数,将八组数分别填入各个三角形顶点,便可符合条件。
例11 将1~8八个数字,分别填入下图○中,使每个面的四个数和相等。
解:数字图是个正立方体,共有六个面。每个面四个顶点上的数都是三个面重复使用的。 1~8八个数的数字总和是:1+2+3+……+8=36
因为每个顶点的数都被重复使用三次,所以六个面的数字总和是:36×3=108 每个面的数字和便是:108÷6=18 这样,便可填为下图或其他形式。