小学奥数专题之——————数阵图
数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。幻方一般均为正方形。图中纵、横、对角线数字和相等。数阵则不仅有正方形、长方形，还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形，甚至多种图形的组合。变幻多姿，奇趣迷人。一般按数字的组合形式，将其分为三类，即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。
数阵的特点是：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。
它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。
解数阵问题的一般思路是：
1.求出条件中若干已知数字的和。
2.根据“和相等”，列出关系式，找出关键数——重复使用的数。
3.确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。
1.10.5.2辐射型数阵
例1 将1～5五个数字，分别填入下图的五个○中，使横、竖线上的三个数字和都是10。
解：已给出的五个数字和是：1＋2＋3＋4＋5＝15
题中要求横、竖每条线上数字和都是10，两条线合起来便是20了。20－15＝5，怎样才能增加5呢？因为中心的一个数是个重复使用数。只有5连加两次才能使五个数字的和增加5，关键找到了，中心数必须填5。确定中心数后，按余下的1、2、3、4，分别填在横、竖线的两端，使每条线上数的和是10便可。
例2将1～7七个数字，分别填入图中的各个○内，使每条线上的三个数和相等。
解：图中共有3条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心数为a，则a被重复使用了2次。即，1＋2＋3＋4＋5＋6＋7＋2a＝28＋2a，28＋2a应能被3整除。
（28＋2a）÷3＝28÷3＋2a÷3
其中28÷3＝9…余1，所以2a÷3应余2。由此，便可推得a只能是1、4、7三数。
当a＝1时，28＋2a＝30 30÷3＝10，其他两数的和是10－1＝9，只要把余下的2、3、4、5、6、7，按和为9分成三组填入两端即可。同理可求得a＝4、a＝7两端应填入的数。
例3将从1开始的连续自然数填入各○中，使每条线上的数字和相等。
解：图中共有三条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心数为a，a被重复使用了两次，即：1＋2＋3＋……＋10＋2a＝55＋2a，55＋2a应能被3整除。（55＋2a）÷3＝55÷3＋2a÷3 其中，55÷3＝18余1，所以2a÷3应余2。由此，可推知a只能在1、4、7中挑选。在a＝1时，55＋2a＝57，57÷3＝19，即中心数若填1，各条线上的数字和应为19。但是除掉中心数1，在其余九个数字中，只有两组可满足这一条件，即：9＋7＋2＝18，8＋6＋4＝18，7＋5＋3＝15所以，a不能填1。经试验，a＝7时，余下的数组合为12（19－7＝12），也不能满足条件。因此，确定a只能填4。
例4将1～9九个数字，填入下图各○中，使纵、横两条线上的数字和相等。
解：1～9九个数字和是：1＋2＋3＋……＋9＝5×9＝45，把45平分成两份：45÷2＝22余1。
这就是说，若使每行数字和为23，则需把1重复加一次，即中心数填1；若使数字和为24，中心数应填3……。总之，因45÷2余数是1，只能使1、3、5、7、9各个奇数重复使用，才有可能使横、竖行的数字和相等。因而，此题可有多种解法。但中心数必须是9以内的奇数。
例5 将1～11十一个数字，填入下图各○中，使每条线段上的数字和相等。
解：图中共有五条线段，全部数字的总和必须是5的倍数，每条线上的数字和才能相等。
1～11十一个数字和为66，66÷5＝13余1，必须再增加4，可使各线上数字和为14。共五条线，中心数重复使用4次，填1恰符合条件。
此题的基本解法是：中心数重复使用次数与中心数的积，加上原余数1，所得的和必须是5的倍数。据此，中心数填6、11均可得解。
1.10.5.3封闭型数阵
例1把2、3、4、5、6、7六个数字，分别填入○中，使三角形各边上的数字和都是12。
解：要使三角形每边上的数字和都是12，则三条边的数字和便是12×3＝36，而2＋3＋4＋5＋6＋7＝27，36与27相差9。
三个角顶的数字都重复使用两次，只有这三个数字的和是9，才能符合条件。
确定了角顶的数字，其他各数通过尝试便容易求得了！
这题还可有许多解法，上图只是其中一种。
例2把1～9九个数字，分别填入下图○中，使每边上四个数的和都是21。
解：要使三角形每条边上的数字和是21，则三条边的数字和便是：21×3＝63。
而1～9九个数字的和只有45。45比63少18，只有使三角形三个顶角的数字和为18，重复使用两次，才能使总和增加18。
所以应确定顶点的三个数。下面是填法中的一种。确定了顶角的数后，其他各数便容易了。
例3下图是四个互相联系的三角形。把1～9九个数字，填入○中，使每个三角形中数字的和都是15。
解：每个三角形数字和都是15，四个三角形的数字和便是：15×4＝60，而1～9九个数字和只有45。45比60少15。怎样才能使它增加15呢？靠数字重复使用才能解决。
中间的一个三角形，每个顶角都联着其他三角形，每个数字都被重复使用两次。因此，只要使中间的一个三角形数字和为15，便可以符合条件。因此，它的三个顶角数字，可以分别为：1、9、5 2、8、5 2、7、6 4、6、5及2、9、4 3、8、4 3、7、5 8、6、1。
把中间的三角形各顶角数字先填出，其他各个三角形便容易解决了。前页下图是其中的一种。
例4 把2～10九个数字，分别填入下图○中，使每条直线上的三个数和为15。
解：2～10九个数字的和为：2＋3＋4＋……＋10＝6×9＝54
若排成每个三角形每边的数字和都是15，图中含有每边都三个数字的三角形有两个，共六条边，数字总和应是15×6＝90。54比90少36。
在外围的六个数都被重复使用了两次，它们又分属于两个三角形。所以，每个三角形三个顶角的数和应为：36÷2＝18。这样，便可以先填外三角形三个顶角的数。
三个数和为18的有很多组，可以通过试验筛选出适宜的一组。填好了外围三角形各个数后，里面的三角形，因为顶角的数已知，其他各数便容易填写了。上面是填法中的一种。
例5 把1～10十个数字，分别填入下图○中，使每个三角形三个顶角的三个数字和相等。
解：图中有三个三角形，顶角数字互不联系，中心的一个数独立于各个三角形之外。因此，要使各三角形顶角的数字和相等。
去掉中心数后，数字总和应是3的倍数，而且三角形顶角的数字三组中不能出现重复。 如：以10为中心数，可填为如上图样。
例6 将1～12分别填入下图○中，使图中每个三角形周边上的六个数的和都相等。
解：图中共有四个三角形，共有六个边。1～12的数字和是78。每条边上的数字和应为：78÷6＝13。
这样，我们可以推想：因为内部的三条边都被重复计算两次，只要每个数增加1，十二个数的总和便增加6，它们同样可以填出来，因而，本题的解法是很多的。
7、把12
7125433212161413121、、、、、、、、九个数分别填入下图○中，使每条直线上的三个数的和都相等。
解：九个分数排成方阵，使纵、横、对角线的三个数和相等，这已经符合幻方的要求了，因此，可以按幻方的制作方法求解。
这十二个分数，按从小到大的顺序排列是：
4
33212721125314161121、、、、、、、、 把它们按序排列为斜方形：将上、下两数，左、右两数对调，再把中间四数向外拉出，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。
数阵图
【方阵】
例1 将自然数1至9，分别填在图5.17的方格中，使得每行、每列以及两条对角线上的三个数之和都相等。
（长沙地区小学数学竞赛试题）
讲析：中间一格所填的数，在计算时共算了4次，所以可先填中间一格的数。
（l+2+3+……+9）÷3=15，则符合要求的每三数之和为15。显然，中间一数填“5”。
再将其它数字顺次填入，然后作对角线交换，再通过旋转（如图5.18），便得解答如下。
例2 从1至13这十三个数中挑出十二个数，填到图5.19的小方格中，使每一横行四个数之和相等，使每一竖列三个数之和又相等。
（“新苗杯”小学数学竞赛试题）
讲析：据题意，所选的十二个数之和必须既能被 3整除，又能被 4整除，（三行四列）。所以，能被12整除。十三个数之和为91，91除以12，商7余7，因此，应去掉7。每列为（91—7）÷4=21
而1至13中，除7之外，共有六个奇数，它们的分布如图5.20所示。
三个奇数和为21的有两种：21=1＋9+11=3＋5+13。经检验，三个奇数为3、5、13的不合要求，故不难得出答案，如图5.21所示。
例3 十个连续自然数中，9是第三大的数，把这十个数填到图5.22的十个方格中，每格填一个，要求图中三个2×2的正方形中四数之和相等。那么，这个和数的最小值是______。
（1992年全国小学数学奥林匹克初赛试题）
讲析：不难得出十个数为:2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。它们的和是65。在三个2×2的正方形中，中间两个小正方形分别重复了两次。
设中间两个小正方形分别填上a和b，则（65＋a＋b）之和必须是 3的倍数。所以，（a＋b）之和至少是7。
故，和数的最小值是24。
【其他数阵】
例1 如图5.23，横、竖各12个方格，每个方格都有一个数。
已知横行上任意三个相邻数之和为20，竖列上任意三个相邻数之和为21。图中已填入3、5、8和“×”四个数，那么“×”代表的数是______。
（1994年全国小学数学奥林匹克初赛试题）
讲析：可先看竖格。因为每相邻三格数字和为21，所以每隔两格必出现重复数字。从而容易推出，竖格各数从上而下是：3、10、8、3、10、8、3、10、8、3、10、8。
同理可推导出横格各数，其中“×”=5。
例2 如图5.24，有五个圆，它们相交后相互分成九个区域，现在两个区域里已经分别填上数字10、6，请在另外七个区域里分别填进2、3、4、5、6、7、9七个数字，使每个圆内的数之和都是15。
（上海市第五届小学数学竞赛试题）
讲析：可把图中要填的数，分别用a、b、c、d、e、f、g代替。（如图5.25）
显然a=5，g=9。
则有：b＋c=10，e＋f=6，c＋d＋e=15。经适当试验，可得b=3，c=7，d=6，e=2，f=4。
例3 如图5.26，将六个圆圈中分别填上六个质数，它们的和是20，而且每个小三角形三个顶点上的数之和相等。那么，这六个质数的积是______。
（全国第一届“华杯赛”决赛试题）
讲析：最上面的小三角形与中间的小三角形，都有两个共同的顶点，且每个小三角形顶点上三数之和相等。所以，最上边圆圈内数字与最下面中间圆圈内数字相等。
同样，左下角与右边中间的数相等，右下角与左边中间数相等。
20÷2=10，10＝2+3+5。
所以，六个质数积为2×2×3×3×5×5=900。
例4 在图5.27的七个○中各填上一个数，要求每条直线上的三个数中，中间一个数是两边两个数的平均数。现已填好两个数，那么X=_______。
（1992年全国小学数学奥林匹克决赛试题）
讲析：如图5.28，可将圆圈内所填各数分别用a、b、c、d代替。
则d=15。
由15+c+a=17+c+b，得：a比b多2。
所以，b=13+2=15。进而容易算出，x=19。
例5 图5.29中8个顶点处标注的数字：
a、b、c、d、e、f、g、h，其中的每一个数都等于相邻三个顶点
（全国第三届“华杯赛”复赛试题）
讲析：将外层的四个数，分别用含其它字母的式子表示，得
即（a+b+c+d）-（e+f+g+h）=0
幻方与数阵图扩展
[内容概述]
本讲有两部分主要内容：
1、幻方的概念和性质，简单幻方的编制；
2、把一些数字按照一定要求排列成相应的图形，叫做数阵图。大致分为三类：封闭型数阵图、辐射型数阵
图和复合型数阵图。
幻方的概念：
所谓幻方是指在正方形方格表的每个方格内填入数，使得每行、每列和两条对角线上的各数之和相等；而阶数是指每行、每列所包含的方格数。
幻方题可以粗略的分为两种，一种是限制了所填入的数字，或者给出了需要填入的各个数字，或者已经填入一个或几个数字；另一种是对填入的数字没有任何限制，填对即可。
幻方又称为魔方，方阵等，它最早起源于我国。宋代数学家杨辉称之为纵横图。关于幻方的起源，我国有“河图”和“洛书”之说。相传在远古时期，伏羲氏取得天下，把国家治理得井井有条，感动了上苍，于是黄河中跃出一匹龙马，背上驮着一张图，反作为礼物献给他，这就是“河图”了，是最早的幻方。伏羲氏凭借着“河图”而演绎出了八卦。后来大禹治洪水时，洛水中浮出一只大乌龟，它的背上有图有字，人们称之为“洛书”。“洛书”所画的图中共有黑、白圆圈45个。把这些连在一起的小圆和数目表示出来，得到1至9这九个数，恰组成一个三阶幻方。
幻方问题主要方法：
一、累加法：利用累加的方法可以求出“幻和”和关键位置上的数字。通常将若干个“幻和”累加在一起，再计算每
一个位置上的重数，从而求出“幻和”和关键位置上的数字。 二、 求出“幻和”和关键位置上的数字后，结合枚举法完成数阵图的填写，在填写数阵图的过程中注意从特殊的数字
和位置入手。 三、 比较法：利用比较的方法可以直接填出某些位置的数字。注意观察数阵图中相关联的“幻和”之间的关系，注意
它们之间共同的部分，去比较不同的部分。 四、 掌握好3阶幻方中的规律。
本讲还有一部分内容是数阵图拓展，也就是在三年级数阵图初步的基础上继续学习数阵图问题的解题方法。数阵图问题方法多样且特殊，我们将在例题中详细讲解。其实这些方法和幻方是一致的，大家可以在下面的学习中体会到这一点。
[思考题]
我们先来一起解决三道难度相差很大的题目，目的在于总结出三阶幻方的若干重要性质。
1. 如下图，将1—9填入3×3的方格表中，使得每行每列以及两条对角线上的三个数字之和都相等，你一共可以
得到多少种填法？
「分析」首先，我们思考要填出一个三阶幻方，什么量的求出是最重要的？立刻我们就知道，那个所谓的“幻和”，即每行、每列、每条对角线三个数的和是最重要的量。它是多少呢？哦，如果我们按照行（按照列也一样）把幻方中的九个数加起来，那么它们的总和不就是3倍的“幻和”吗？而另一方面，我们也知道， 由于1到9 这九个数字都只各用了一次，所以3倍的的“幻和”就等于1+2+3+4+5+6+7+8+9=45（请复习学过的等差数列知识）。于是最后，我们终于得到这个至关重要的“幻和”就是45÷3=15。
接下来第二步，我们来关心一下中间一格应该填哪个数字。
同学们可能会说，中间一定填5，因为1到9的中间数字就是5，而幻方又是上下左右对称的。没错，同学们有这样的数学直观很好，但是为了确定我们的判断，还是需要严格地说明一下。
A B C D E F G H I
看上面的表格，由于我们还没有填入任何一个数字，所以就用了九个大写字母来表示。
下面就需要技巧了，我们现在只考虑包含E 的四条直线：因为A +E +I =15, B +E +H =15, C +E +G =15, D +E +F =15, 所以如果我们把这四个式子的左右两边分别相加，就可以得到（A+B+C+D+E+F+G+H+I ）+3×E=60, 而A+B+C+D+E+F+G+H+I 不就是所填数的总和吗？不论填法如何，这个数是不变的，它就是45，于是那么我们就得到E=5了。
「详解」
根据上面的分析，我们知道“幻和”=15，而E=5。
从而我们知道A+I=B+H=C+G=D+F =10，也意味着在所有经过中心的直线上，两端的数字奇偶性相同。然后我们可以通过枚举的方法确定每个位置上数字的奇偶性：（大家自己完成）
偶 奇 偶
奇 5
奇
偶 奇 偶
我们可以看到，如果4个角上的偶数被确定下来，那么其余4个奇数也就被确定了，所以我们可以只考虑这4个偶数的填法。利用一点简单的乘法原理，大家就可以知道本题共有8种填法。
具体填法如下：
2 9 4 2 7 6 8
3
4 8 1
6
第1题
7 5 3 9 5 1 1 5 9 3 5 7
6 1 8 4 3 8 6
7 2 4 9 2
4 9 2 4 3 8 6 7 2 6 1 8
3 5 7 9 5 1 1 5 9 7 5 3
8 1 6 2 7 6 8 3 4 2 9 4
「评议」这里要强调一点：奇偶性分析并不是解决幻方题的典型方法，只在某些特殊的题目中会被用到。
在上面这个解题过程中，我们用到了一点技巧，希望同学们加以领会。
本题中，我们看到所有经过中心的直线上，两端数字的平均数就等于中间这个E。那么我们来问一个深入一点的问题：你认为这是在这道题中才产生的特殊性质，还是所有的三阶幻方都应该具有类似的性质？
还有，就是上面我们曾经得出的那个“幻和”的3倍就等于这九个数之和的这条性质，它能不能推广到所有的三阶幻方？
好，那就让我们来看例2：
2.下图是一个三阶幻方，请说明幻和等于3倍的E 且D+F=2×E。
「分析」有了第1题的基础，大家应该对本题感到不是那么陌生了，只要把第1题的一部分解题过程搬过来就行。这道题也是让大家看一看如何把一个特殊的解题过程变成一条普遍的规律或性质。
「详解」首先把题目中的空白格子标上不同的字母，以便表述。
A B C
D E F
G H I
首先，只考虑包含E的四条直线，得到A+E+I=“幻和”，B+E+H=“幻和”，C+E+G=“幻和”，D+E+F=“幻和”。
然后，把这四个式子的左右两边分别相加，得到（A+B+C+D+E+F+G+H+I）+3×E=4倍的“幻和”, 而另一方面，如果我们只考虑幻方的三行，则有A+B+C=D+E+F=G+H+I=“幻和”，因此A+B+C+D+E+F+G+H+I=3倍的“幻和”。
所以，3×E=“幻和”，而“幻和”=D+E+F，于是D+F=2×E。
说明完毕。
「评议」同样的分析办法，还可以得到A+I=B+H=C+G=D+F=2×E(请大家自己说明)。
本题回答了第1题评议中提出的两个问题，从而我们得到三阶幻方的两条重要性质。
性质1：“幻和”的3倍等于这九个数之和；
性质2：所有经过中心的直线上，两端数字的平均数就等于正中间的数字。
请大家牢记。
那么，三阶幻方还有什么别的更奇妙更有趣的性质吗？
3.下图是一个三阶幻方，请说明A+B=2×C。
B
A
C
第3题
「分析」这是一道难题，它之所以难，就在于条件太少，只有三阶幻方的概念可以用。于是我们就想到利用性质1和2，看看能不能解决问题。
当然，只利用题目中的A、B、C三个位置上的数字是不可能做出来的，至少还要利用一个其它位置上的数字作为过渡，比如我们可以选择左上角的数字，并用x来表示它：
x B
A *
C
下面我们要用到比较法，其实也就是性质1。
「详解」现在考虑*处的数字。如果我们只看上面第一行和右边第一列，可以知道*+C=B+x ，也就是*=B+x-C ；而如果我们只看中间第二行和左上到右下的对角线，可以知道x+C=A+*，也就是*=x+C-A 。
所以B+x-C=x+C-A ，两边可以都去掉x ，就得到A+B=2×C 。 说明完毕。
「评议」这就是幻方的性质3，也被形象的称为“T ”字型性质。当然，类似本题中这样A+B=2×C 的性质还有另外3种不同方向的表达形式，大家应该自己可以总结出来。“T ”字型性质是非常重要，而且神奇的性质，它神奇就神奇在三阶幻方有无穷多个，看起来好像数字怎么填都可以。但是这条性质却告诉我们在离得这么远的三个位置上的数字之间却有着这样简单的关系，三阶幻方中的数字不是随便怎么填都可以的，中间还潜藏着一些更深层次的特殊性质。这正是数学的魅力所在。
那么究竟我们总结出来的3条性质有什么用呢，请看例4： 4. 请完成下面的三阶幻方：
「分析」本题需要综合利用上面的3条性质以及比较法来解决，目的主要是求出“幻和”，一旦“幻和”求出来了，一切就都没问题了。但是不同人的解题顺序和利用性质的方式可能很不一样，所以下面我只是提供一种可行的解题顺序和方法，大家应该有自己的解题顺序和方法。这类题是简单的。
「详解」 （1）
根据性质2，A=100×2-19=181，B=100×2-95=105；“幻和”=100×3=300。下面就只要根据幻方的概念填就可以了。答案如下：
24 171 105
181 100 19 95 29 176
（2）
17 A 29 C 19
B
根据比较法，A=19+29-17=31；根据性质3，B=(17+29)÷2=23；根据性质2，C=(19+31) ÷2=25，“幻和”=25×3=75。下面也就只要根据幻方的概念填就可以了。答案如下：
27 17 31
B
A 100 19 95
D E F
第2题
100 19 95
第4题（1）
17 29 19
第4题（2）
29 25 21 19 33 23
「评议」至此，本讲对于三阶幻方的深入研究告一段落，最后重申几点注意事项：
I. 这些性质只适用于三阶幻方，对于四阶和四阶以上的幻方，有些性质可能就不成立了，而有些需要修改，请同学们慎重，具体问题具体处理。
II. 这几条性质适合于所有的三阶幻方，并没有局限性。
5. 将1—12填入图中的12个区域内，使得每个圆圈内的4个数字之和都相等。 「分析」原则上我们是可以通过分析每个数所属于的圆圈个数（“重数”）来分析每个圆圈内4个数字之和的范围，确定其最小值和最大值，再一一筛选。
具体方法大家可以参考三年级下学期的内容。
但是这种方法在一些特殊的数阵图题目中显得非常不实用。当然，由于同学们做题时只需要找出一种可能的填法，所以上面说的这种方法在很多情况下也是可行的，只是繁琐些。
不过，如果我们可以找到一种好的方法快速的解决问题，何乐而不为呢？ 「详解」如右图，首先，我们把注意力放在下面的和右面的圆圈中，可以得到： A+B+2+5=B+C+7+8，则A -C=8。
因此要么A=9，C=1或者A=11，C=3（因为12和10已经有了）。
如果A=11，C=3，那么仿照以上的步骤，就可以知道D=E -10（为什么？大家自己思考），所以不可能。 因此A=9，C=1，那还剩下4个数字需要填：3，6，11，12。
由于10+D+A(9)=E+4+7，于是D+8=E 。所以就有D=3而E=11。剩下的数就很简单了。 答案如下：
「评议」还是那句话，特殊而巧妙的方法是因题而异的，这需要经验和积累。也就是说，大家不能做完题就算了，而是需要牢牢记住这些好方法，久而久之才能融会贯通。
6. 将1、2、3、4、5、6、7、8、9分别填入图中的9个圆圈内，使图中每条直线上圆圈内所填数之和都相等，那
么这个相等的和为_______；（图中有7条直线，请填出）
10 2 5 4
7
8 10 2 5
4
7 8 9
1 3 11 6 12
「分析」我们仔细看看上面这张图，就会发现有些圆圈处于三条直线上，而另一些圆圈处于两条直线上，还有一个圆圈只处于一条直线上。要想利用所谓“重数”的分析方法，有很大的困难。当然也不是说这种方法就失灵了，我们综合分析一下，就不难发现某些位置上的数字应该偏大，而另一些数字显然偏小。如果去猜一猜的话，也不难填出一种来。
那么我们就可以去考虑一下是否有更好或更直接的方法来做本题。我们发现有一个
圆圈很特殊，从它出发，就很容易找到答案。
「详解」除去位置A 处的数字，剩下的8个数字恰好组成三行，也就是说1+2+3+4+5+6+7+8+9-A=3ד每条直线上圆圈内所填数之和”。 因此，A 一定是3的倍数，也就是说A=3，6或9，而相应的“每条直线上圆圈内所填数之和”就等于14，13或12。
但是，如果A=9的话，那么右下角的圆圈内只能填1或者2了，此时就要求左下角的数字至少为10，显然不可能。 如果A=6，则每条直线上圆圈内所填数之和等于13，而在下图中我们知道B=C+6（比较法），因此就要D+6+B=C+D+12=13，是不可能的。
所以 A=3，而相应的“每条直线上圆圈内所填数之和”就等于14，且有C+D=8。（为什么？请大家自己思考） 然后我们就可以找到一种填数的方法，使得每条直线上圆圈内所填数之和就等于14。答案如下图：
「评议」大家可以去思考一下，虽然每条直线上圆圈内所填数之和只可能等于14，但是除了上面给出的填法，是否还有其它的填数方式？如果有，请找出来；如果没有，说明理由。
幻方和数阵图是一种有着悠久历史的数学趣题，考验的是大家对于数字的敏感程度和对于一些特殊方法的灵活运用。它和上一讲“复杂竖式”一样，第一步需要我们仔细的审题，观察这个图形，希望从中最大程度的发现那些不常见的现象，以此作为突破口。这是一个需要积累的过程，从常见到不常见，从一般到特殊，甚至有的时候还需要刻意的去记忆一些不常见的特殊方法。第二步就是一点一点去推理出某些位置上的数字，或者给出某些位置上数字的范围，直至最终全部解完题目。但是，对于难题，不要指望经过以上的两步过程就可以达到解决题目的目的，还须不断的重复以上过程，不断的寻找突破口，不断的有新的位置上的数字被解出来，这样耐心的解题才能最后达到目的。这就是数阵图解题思路的显著特点。
另外，在做数阵图题目的时候，我们还是需要偶尔去猜一猜的，光靠刻板的逻辑推理有时未免有些单调和没有必要。
最后，希望大家在做幻方和数阵图问题时能够体会到数学游戏的快乐。
6
D
B
C
A
3
2 9
5 6
1
8
4 7
1. 了解数阵图的种类 2. 学会一些解决数阵图的解题方法 3. 能够解决和数论相关的数阵图问题 . 一、数阵图定义及分类： 1. 定义：把一些数字按照一定的要求，排成各种各样的图形，这类问题叫数阵图. 2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多，这里只向大家介绍三种数阵图：即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3. 二、解题方法： 解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手： 第一步：区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格)； 第二步：在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数，计算这些关键点与相关点的数量关系，得到关键点上所填数的范围； 第三步：运用已经得到的信息进行尝试．这个步骤并不是对所有数阵题都适用，很多数阵题更需要对数学方法的综合运用． 模块一、封闭型数阵图 【例 1】 把1～8的数填到下图中，使每个四边形中顶点的数字和相等。 【考点】复合型数阵图 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】学而思杯，3年级，第6题 【解析】 例题精讲 知识点拨 教学目标 5-1-3-1.数阵图
8 7 6 5 43 2 1 【答案】 8 7 6 5 43 2 1 【例 2】 将1～8这八个自然数分别填入下图中的八个○内，使四边形每条边上的三个数之和都等于14，且数 字1出现在四边形的一个顶点上.应如何填？ （1） 【考点】封闭型数阵图 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 为了叙述方便，先在各圆圈内填上字母，如下图（2）.由条件得出以下四个算式： （2）h g f e d c b a a+b+c=14（1） c+d+e=14 （2） e+f+g=14 （3） a+h+g=14 （4）由（1）+（3），得：a+b+c+e+f+g=28，（a+b+c+d+e+f+g+h ）-（d+h ）=28， d+h=（1+2+3+4+5+6+7+8）-28=8，由（2）+（4），同样可得b+f=8， 又1，2，3，4，5，6，7，8中有1+7=2+6=3+5=8. 又1要出现在顶点上，d+h 与b+f 只能有2+6和3+5两种填法. 又由对称性，不妨设b=2，f=6，d=3，h=5. a ，c ，e ，g 可取到1，4，7，8 若a=1，则c=14-（1+2）=11，不在1， 4，7，8中，不行.
简 单 数阵图 一、辐射型数阵图 从一个中心出发，向外作若干条射线，在每条射线上安放同样多个数，使其和是一个不变的数。突破关键：确定中心数，多算的次数，公共的和。先求重叠数。 数总和+中心数×重复次数＝公共的和×线数 重叠部分=线总和-数总和 / 线总和 = 公共的和×线数 数和：指所有要填的数字加起来的和 中心数：指中间那数字，即重复计算那数字（重叠数） 重复次数：中心数多算的次数，一般比线数少1 公共的和：指每条直线上几个数的和 线数：指算公共和的线条数 例 1、 把1-5 这五个数分别填在左下图中的方格中，使得横行三数与竖列三数之和都等于9。 例2、把1～5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5)，使两条直线上的三个数之和相等。 分析与解：中间方格中的数很特殊，横行的三个数有它，竖列的三个数也有它，我们把它叫做“重叠数”。也就是说，横行的三个数之和加上竖列的三个数之和，只有重叠数被加了两次，即重叠了一次，其余各数均被加了一次。因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9，所以： 总和数=(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9， 重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3。 分析与解：与例1不同之处是已知“重叠数”为5，而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数。所以，必须先求出这个“和”。根据例1的分析知，两条直线上的三个数相加，只有重叠数被加了两遍，其余各数均被加了一遍，所以两条直线上的三个数之和都等于 [(1+2+3+4+5)+5]÷2=10。
例 3、 把1~5 这五个数填入右图中的○里，使每条直线上的三个数之和相等 例4、将1~7这七个自然数填入左下图的七个○内，使得每条边上的三个数之和都等于10。 分析与解：例1是知道每条直线上的三数之和，不知道重叠数；例2是知道重叠数，不知道两条直线上的三个数之和；本例是这两样什么都不知道。但由例1、例2的分析知道， (1+2+3+4+5)+重叠数=每条直线三数之和×2， 每条直线上三数之和=(15+重叠数)÷2。 因为每条直线上的三数之和是整数，所以重叠数只可能是1，3或5。 若“重叠数”=1，则两条直线上三数之和为8。 若“重叠数”=3，则两条直线上三数之和为9。 若“重叠数”=5，则两条直线上三数之和为10。 分析与解：与例1类似，知道每条边上的三数之和，但不知道重叠数。因为有3条边，所以中间的重叠数重叠了两次。于是得到 (1+2+…+7)+重叠数×2=10×3。 重叠数=[10×3-(1+2+…+7)]÷2=1。 剩下的六个数中，两两之和等于9的有2，7； 3，6；4，5。可得右上图的填法。 例5、将 10~20填入左下图的○内，其中15已填好，使得每条边上三个数字之和都相等。 总结：辐射型数阵图只有一个重叠数，重叠次数是“直线条数”-1，即m-1。对于辐射型数 阵图，有已知各数之和+重叠数×重叠次数 =直线上各数之和×直线条数。 (1)若已知每条直线上各数之和，则重叠数等于(直线上各数之和×直线条数-已知各数之 和)÷重叠次数。（如例1、例4） (2)若已知重叠数，则直线上各数之和等于(已 知各数之和+重叠数×重叠次数)÷直线条数。 如例2、例5。 (3)若重叠数与每条直线上的各数之和都不知 道，则要从重叠数的可能取值分析，如例3。 分析与解：与例2类似，中间○内的15是重 叠数，并且重叠了四次，所以每条边上的三个 数字之和等于[(10+11+…+20)+15×4]÷5=45。 剩下的十个数中，两两之和等于(45-15=)30的 有10，20；11，19；12，18；13，17；14，16。 于是得到右上图的填法。
小学奥数16数阵图
1.10.5数阵图 1.10.5.1基础知识 数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。幻方一般均为正方形。图中纵、横、对角线数字和相等。数阵则不仅有正方形、长方形，还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形，甚至多种图形的组合。变幻多姿，奇趣迷人。一般按数字的组合形式，将其分为三类，即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。 数阵的特点是：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。 它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。 解数阵问题的一般思路是： 1.求出条件中若干已知数字的和。 2.根据“和相等”，列出关系式，找出关键数——重复使用的数。 3.确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。 1.10.5.2辐射型数阵 例1 将1～5五个数字，分别填入下图的五个○中，使横、竖线上的三个数字和都是10。
解：已给出的五个数字和是：1＋2＋3＋4＋5＝15 题中要求横、竖每条线上数字和都是10，两条线合起来便是20了。20－15＝5，怎样才能增加5呢？因为中心的一个数是个重复使用数。只有5连加两次才能使五个数字的和增加5，关键找到了，中心数必须填5。确定中心数后，按余下的1、2、3、4，分别填在横、竖线的两端，使每条线上数的和是10便可。 例2将1～7七个数字，分别填入图中的各个○内，使每条线上的三个数和相等。 解：图中共有3条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心数为a，则a被重复使用了2
次。即，1＋2＋3＋4＋5＋6＋7＋2a＝28＋2a，28＋2a应能被3整除。 （28＋2a）÷3＝28÷3＋2a÷3 其中28÷3＝9…余1，所以2a÷3应余2。由此，便可推得a只能是1、4、7三数。 当a＝1时，28＋2a＝30 30÷3＝10，其他两数的和是10－1＝9，只要把余下的2、3、4、5、6、7，按和为9分成三组填入两端即可。同理可求得a＝4、a＝7两端应填入的数。 例3将从1开始的连续自然数填入各○中，使每条线上的数字和相等。 解：图中共有三条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心数为a，a被重复使用了两次，
第十七周数阵图 数阵的特点：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。解数阵问题的一般思路是： 1.求出条件中若干已知数字的和。 2.根据“和相等”，列出关系式，找出关键数——重复使用的数。
3.确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。 【铜牌例题】 将2、3、4、5、6、7、8、9、10填入下图中的 9个方格中，使每行、每列及对角线之和相等， 小明已经填了5个数，请将其余4个数填入。 【答案】 【解析】 先根据最左边一列求出幻和，然后根据这个和和给出的数字逐步推算。 3+8+7=18； 第二行中间的数是：18-8-4=6； 第三行中间的数是：18-7-9=2； 第一行第一个数是：18-4-9=5； 第一行中间的数是：18-3-5=10； 【举一反三1】 （第十届走美杯初赛）小华需要构造一个3×3的乘积魔方，使得每行、每列、每条对角线上三个正整数的乘积都相等；现在他已经填入了2，3，6三个数，那当小华的乘积魔方构造完毕后，x等于______。 【银牌例题】
（第十四届中环杯初赛真题）将0～9填入下图圆圈中，每个数字只能使用一次， 使得，每条线段上的数字和都是13。 【答案】 【解析】 如右图，a-h被算了3次，x被算了4次，y被算了2 次 则10×13=3×（0+1+2+……+9）+x-y→y-x=5 由于a+g+b=c+x+y=h+e+d=13→f=6 所以c+d=a+h=b+x=7→f=6 所以，a,b,c,d,x,h分别为0、2、3、4、5、7 所以e,g,y分别为1、8、9 又y-x=5，所以y=8或9
1.10.5数阵图 1.10.5.1基础知识 数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。幻方一般均为正方形。图中纵、横、对角线数字和相等。数阵则不仅有正方形、长方形，还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形，甚至多种图形的组合。变幻多姿，奇趣迷人。一般按数字的组合形式，将其分为三类，即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。 数阵的特点是：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。 它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。 解数阵问题的一般思路是： 1. 求出条件中若干已知数字的和。 2. 根据“和相等”，列出关系式，找出关键数一一重复使用的数。 3. 确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。 1.10.5.2辐射型数阵 例1将1?5五个数字，分别填入下图的五个O中，使横、竖线上的三个数字和都是10。 解：已给出的五个数字和是： 1 + 2 + 3 + 4+ 5= 15 题中要求横、竖每条线上数字和都是10,两条线合起来便是20 了。20- 15 = 5,怎样 才能增加5呢？因为中心的一个数是个重复使用数。只有5连加两次才能使五个数字的和增 加5,关键找到了，中心数必须填5。确定中心数后，按余下的1、2、3、4,分别填在横、竖线的两端，使每条线上数的和是10便可。
解：图中共有3条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心 数为a,贝U a被重复使用了2次。即，1 + 2+ 3 + 4+ 5+ 6+ 7+ 2a= 28+ 2a, 28+ 2a应能被3 整除。 (28 + 2a)弓=28弓 + 2a弓 其中28完=9…余1,所以2a弓应余2。由此，便可推得a只能是1、4、7三数。 当a= 1时，28 + 2a= 30 30七=10,其他两数的和是10—1 = 9,只要把余下的2、3、4、5、6、乙按和为9分成三组填入两端即可。同理可求得a= 4、a= 7两端应填入的数。 例3将从1开始的连续自然数填入各O中，使每条线上的数字和相等。 解：图中共有三条线，若每条线数字和相等，三条线的数字总和必为3的倍数。设中心 数为a, a被重复使用了两次，即: 1 + 2+ 3+……+ 10+ 2a= 55 + 2a, 55 + 2a应能被3整除。 (55 + 2a)七=55^3 + 2a七 其中，55^3= 18余1，所以2a七应余2。由此，可推知a只能在1、4、7中挑选。在a =1时，55 + 2a= 57, 57+3= 19,即中心数若填1,各条线上的数字和应为19。但是除掉中 心数1,在其余九个数字中，只有两组可满足这一条件，即：9 + 7+ 2= 18, 8 + 6+ 4= 18, 7+ 5 + 3= 15所以，a不能填1。经试验，a= 7时，余下的数组合为12 ( 19 —7= 12),也不能满足条件。因此，确定a只能填4。 例4将1?9九个数字，填入下图各O中，使纵、横两条线上的数字和相等。
把8，9，10，11，12，14，16这7个数分别填入图中的圆圈中，使得每条直线上4个数的和都等于46． 把1，2，4，5，6，8，10这7个数分别填入图中的圆圈中，使得每条直线上4个数的和都等于20． 数阵图进阶 第九讲 第4级下·提高班·学生版
第4级下·提高班·学生版 把2，3，4，5，6，7，8这七个数分别填入图中的圆圈中，使两个正方形中四个数之和都等于19． 将5，9，13，14，17，21，25这7个数分别填入图中的圆圈中，使得每条直线上3个数的和都等于44．
第4级下·提高班·学生版 将5，6，9，11，14，15这6个数分别填入图中的圆圈里，使两个大圆上4个数的和都等于40． 把1，5，9，10，16，21这6个数分别填入图中的○里，使每一个大圆上的四个数之和都等于36．
第4级下·提高班·学生版 1． 把5，6，7，8，9这5个数分别填在下图的 内，使横行、竖列3个数的和都等于( )中的 数． 把1，3，4，5，6，8，11，15这8个数分别填入图中的圆圈里，使得每个大圆上5个数的和都等于33．
第4级下·提高班·学生版 2. 把3，5，7，9，11，13，15这7个数分别填入图中的圆圈内，使每条直线上的3个数的和都等于 27． 3. 把2，4，6，8，10，12，14，16，18这9个数分别填入下图的圆圈中，使得每条直线上的3个数 的和都等于24．
4.把2，3，4，5，6，7，8这七个数分别填入图中的圆圈内，使两个正方形中四个数之和都等于21． 5.把1，2，4，5，6，11这6个数分别填入图中的○里，使每个圆圈上的四个数之和都等于22． 第4级下·提高班·学生版
第十二讲巧填数阵图 数学乐园 晶晶和莹莹来到了雪精灵国，天空中到处飘着洁白剔透的雪花，就像下面图中的样子.一个雪精灵告诉她们：“你们只要能够把1～7这七个数填在雪花的七个花瓣上，使每三个位于同一直线上的花瓣上的数之和都相等，你们就能见到雪精灵国的女王了.”你能帮她们填一填吗?. 小朋友们，你喜欢这样的填数字游戏吗？要想准确的填出图中的每一个数，可不 是一件容易的事，这就要我们小朋友们认真去观察图，观察数字的排列规律，这样才能找到填图的方法.下面我们就一起来学习吧！ 基础篇 使用数字0，1，2，3，4，5，6，7，8，9做加法.在每一道题中，同一个数字不能重复出现.
拓展练习 (1)填数，使横行、竖行的三个数相加都得11. (2)填数，使每条线上的三个数之和都得15. 在每个方格中填入适当的数，使每一横行、竖行的和以及两斜行的三个数之和都是18. 要使表格中每行、每列和两条对角线上的三个数的和都为18，下面每个方框里应填什么数？ 拓展练习 在下列两图的空格中填上数，使横行和竖行或每条对角线上的三个数相加都等于15.
把1，2，3，4，5，6六个数，分别填入○，使每条线上3个数的和相等. 提高篇 把3，4，5，6，7这五个数分别填入下面的空格里，使横行、竖行的三个数相加都得15. 拓展练习 把2，3，4，5，6这五个数分别填入圆圈中，使每条线上三个数相加的和都等于1 2. 把1，2，3，4，5，7分别填入○里，使每一个大椭圆上的四个数之和等于13.
把1，2，3，4，5，6，7这七个数分别填入○里，使每条直线上的三个数相加的和都为12. 拓展练习 把1～9这九个数字填入下列圆圈内，使每条横线、竖线、斜线连接起来的三个圆圈内的数之和都等于15. 把2，3，4，5，6，7，8这七个数分别填入圆圈中，使两个正方形中四个数之和相等19. 拓展：如果使两个正方形中四个数之和相等21，又应该怎样填？
. 5-1-3-3.数阵图 教学目标 1. 了解数阵图的种类 2. 学会一些解决数阵图的解题方法 3. 能够解决和数论相关的数阵图问题 知识点拨 . 一、数阵图定义及分类： 1. 定义：把一些数字按照一定的要求，排成各种各样的图形，这类问题叫数阵图 2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多，这里只向大家介绍三种数阵图：即封闭型数阵 图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3. 二、解题方法： 解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手： 第一步：区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格)； 第二步：在数阵图的少数关键点(一般是交叉点)上设置未知数，计算这些关键点与相关点的数量关系，得到关 键点上所填数的范围； 第三步：运用已经得到的信息进行尝试．这个步骤并不是对所有数阵题都适用，很多数阵题更需要对数学方 法的综合运用． 例题精讲 数阵图与数论 【例 1】 把 0—9 这十个数字填到右图的圆圈内，使得五条线上的数字和构成一个等差数列，而且这个等差 数列的各项之和为 55，那么这个等差数列的公差有 种可能的取值． 【考点】数阵图与数论 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】迎春杯，三年级，初赛，第 8 题 【解析】设顶点分别为 A 、B 、C 、D 、E ，有 45+A +B +C +D +E =55，所以 A +B +C +D +E =10，所以 A 、B 、C 、 D 、 E 分别只能是 0-4 中的一个数字.则除之外的另外 5 个数（即边上的）为 45-10=35.设所形成的等 差数列的首项为 a 1，公差为 d .利用求和公式 5（a 1＋a 1+4d ）2=55， 得 a 1+2d =11，故大于等 于 0+1+5=6，且为奇数，只能取 7、9 或 11，而对应的公差 d 分别为 2、1 和 0.经试验都能填出来 所以共有 3 中情况，公差分别为 2、1、0. 【答案】 2 种可能
数阵图（一） 在神奇的数学王国中，有一类非常有趣的数学问题，它变化多端，引人入胜，奇妙无穷。它就是数阵，一座真正的数字迷宫，它对喜欢探究数字规律的人有着极大的吸引力，以至有些人留连其中，用毕生的精力来研究它的变化，就连大数学家欧拉对它都有着浓厚的兴趣。 那么，到底什么是数阵呢我们先观察下面两个图： 左上图中有3个大圆，每个圆周上都有四个数字，有意思的是，每个圆周上的四个数字之和都等于13。右上图就更有意思了，1～9九个数字被排成三行三列，每行的三个数字之和与每列的三个数字之和，以及每条对角线上的三个数字之和都等于15，不信你就算算。 上面两个图就是数阵图。准确地说，数阵图是将一些数按照一定要求排列而成的某种图形，有时简称数阵。要排出这样巧妙的数阵图，可不是一件容易的事情。我们还是先从几个简单的例子开始。 例1把1～5这五个数分别填在左下图中的方格中，使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。 ） 同学们可能会觉得这道题太容易了，七拼八凑就写出了右上图的答案，可是却搞不清其中的道理。下面我们就一起来分析其中的道理，只有弄懂其中的道理，才可能解出复杂巧妙的数阵问题。 分析与解：中间方格中的数很特殊，横行的三个数有它，竖列的三个数也有它，我们把它叫做“重叠数”。也就是说，横行的三个数之和加上竖列的三个数之和，只有重叠数被加了两次，即重叠了一次，其余各数均被加了一次。因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9，所以
(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9， 重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3。 重叠数求出来了，其余各数就好填了(见右上图)。 试一试：练习与思考第1题。 例2把1～5这五个数填入下页左上图中的○里(已填入5)，使两条直线上的三个数之和相等。 分析与解：与例1不同之处是已知“重叠数”为5，而不知道两条直线上的三个数之和都等于什么数。所以，必须先求出这个“和”。根据例1的分析知，两条直线上的三个数相加，只有重叠数被加了两遍，其余各数均被加了一遍，所以两条直线上的三个数之和都等于 ； [(1+2+3+4+5)+5]÷2=10。 因此，两条直线上另两个数(非“重叠数”)的和等于10-5=5。在剩下的四个数1，2，3，4中，只有1+4=2+ 3=5。故有右上图的填法。 试一试：练习与思考第2题。 例3把1～5这五个数填入右图中的○里，使每条直线上的三个数之和相等。 分析与解：例1是知道每条直线上的三数之和，不知道重叠数；例2是知道重叠数，不知道两条直线上的三个数之和；本例是这两样什么都不知道。但由例1、例2的分析知道， (1+2+3+4+5)+重叠数 `
1. 了解数阵图的种类 2. 学会一些解决数阵图的解题方法 3. 能够解决和数论相关的数阵图问题 . 一、数阵图定义及分类： 1. 定义：把一些数字按照一定的要求，排成各种各样的图形，这类问题叫数阵图. 2. 数阵是一种由幻方演变而来的数字图.数阵图的种类繁多，这里只向大家介绍三种数阵图：即封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图. 3. 二、解题方法： 解决数阵类问题可以采取从局部到整体再到局部的方法入手： 第一步：区分数阵图中的普通点(或方格)和关键点(或方格)； 第二步：在数阵图的少数关键点( 一般是交叉点)上设置未知数，计算这些关键点与相关点的数量关系，得到关键点上所填数的范围； 第三步：运用已经得到的信息进行尝试．这个步骤并不是对所有数阵题都适用，很多数阵题更需要对数学方法的综合运用． 数阵图与数论 【例 1】 把0— 9这十个数字填到右图的圆圈内，使得五条线上的数字和构成一个等差数列，而且这个等差 数列的各项之和为55，那么这个等差数列的公差有 种可能的取值． 【例 2】 将1~9填入下图的○中，使得任意两个相邻的数之和都不是3，5，7的倍数． 例题精讲 知识点拨 教学目标 5-1-3-3.数阵图
【例3】在下面8个圆圈中分别填数字l，2，3，4，5，6，7，8(1已填出)．从1开始顺时针走1步进入下一个圆圈，这个圆圈中若填n(n≤8)。则从这个圆圈开始顺时针走n步进入另一个圆圈．依此下 去，走7次恰好不重复地进入每个圆圈，最后进入的一个圆圈中写8．请给出两种填法． 【例4】在圆的5条直径的两端分别写着1～10（如图）。现在请你调整一部分数的位置，但保留1、10、5、6不动，使任何两个相邻的数之和都等于直径另一端的相邻两数之和（画在另一个圆上）。 【例5】图中是一个边长为1的正六边形，它被分成六个小三角形．将4、6、8、10、12、14、16各一个填入7个圆圈之中．相邻的两个小正三角形可以组成6个菱形，把每个菱形的四个顶点上的数相加，填在菱形的中心A、B、C、D、E、F位置上（例如：a b g f A +++=）．已知A、B、C、D、E、F依次分别能被2、3、4、5、6、7整除，那么a g d ??=___________． 【例6】在如图所示的圆圈中各填入一个自然数，使每条线段两端的两个数的差都不能被3整除。请问这样的填法存在吗?如存在，请给出一种填法；如不存在，请说明理由。
小学奥数数阵图
第十七周数阵图 【解题技巧】 数阵的分类： 封闭型：封闭型数阵图的解题突破口，是确定各边顶点所应填的数。为确定这些数，采用的方法是建立有关的等式，通过以最小值到最大值的讨论，来确定每条边上的几个数之和，再将和数进行拆分以找到顶点应填入的数，其余的数再利用和与顶点的数就容易被填出。（1—6） 辐射型：辐射型数阵图，解法的关键是确定中心数。具体方法是：通过所给条件建立有关等式，通过整除性的讨论，确定出中心数的取值，然后求出各边上数的和，最后将和自然数分拆成中心数的若干个自然数之和，确定边上其他的数。 复合型：复合型数阵图，解题的关键是要以中心数和顶点数为突破口。
数阵的特点：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。 解数阵问题的一般思路是： 1.求出条件中若干已知数字的和。 2.根据“和相等”，列出关系式，找出关键数——重复使用的数。 3.确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。 【铜牌例题】 将2、3、4、5、6、7、8、9、10填入下图中 的9个方格中，使每行、每列及对角线之和相 等，小明已经填了5个数，请将其余4个数填 入。
【答案】 【解析】 先根据最左边一列求出幻和，然后根据这个和和给出的数字逐步推算。 3+8+7=18； 第二行中间的数是：18-8-4=6； 第三行中间的数是：18-7-9=2； 第一行第一个数是：18-4-9=5； 第一行中间的数是：18-3-5=10； 【举一反三1】 （第十届走美杯初赛）小华需要构造一个3×3的乘积魔方，使得每行、每列、每条对角线上三个正整数的乘积都相等；现在他已经填入
23、数阵图 【方阵】 例1 将自然数1至9，分别填在图5.17的方格中，使得每行、每列以及两条对角线上的三个数之和都相等。 (长沙地区小学数学竞赛试题） 讲析：中间一格所填的数，在计算时共算了4次，所以可先填中间一格的数. (l+2+3+……+9)÷3=15，则符合要求的每三数之和为15.显然,中间一数填“5"。 再将其它数字顺次填入,然后作对角线交换，再通过旋转（如图5。18）， 便得解答如下. 例2 从1至13这十三个数中挑出十二个数，填到图5.19的小方格中，使 每一横行四个数之和相等,使每一竖列三个数之和又相等。 (“新苗杯”小学数学竞赛试题） 讲析：据题意，所选的十二个数之和必须既能被 3整除，又能被 4整除，（三行四列）。所以,能被12整除。十三个数之和为91，91除以12，商7余7，因此，应去掉7。每列为(91—7）÷4=21
而1至13中,除7之外，共有六个奇数，它们的分布如图5.20所示。 三个奇数和为21的有两种：21=1＋9+11=3＋5+13。经检验，三个奇数为3、5、13的不合要求，故不难得出答案,如图5。21所示。 例3 十个连续自然数中，9是第三大的数，把这十个数填到图5。22的十 个方格中，每格填一个,要求图中三个2×2的正方形中四数之和相等.那么,这 个和数的最小值是______。 （1992年全国小学数学奥林匹克初赛试题) 讲析:不难得出十个数为:2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。它们的和是65.在三个2×2的正方形中,中间两个小正方形分别重复了两次。 设中间两个小正方形分别填上a和b，则（65＋a＋b）之和必须是 3的倍数。所以,（a＋b）之和至少是7。 故，和数的最小值是24. 【其他数阵】 例1 如图5。23，横、竖各12个方格，每个方格都有一个数。 已知横行上任意三个相邻数之和为20，竖列上任意三个相邻数之和为21. 图中已填入3、5、8和“×”四个数，那么“×”代表的数是______。
数阵图 【方阵】 例1 将自然数1至9，分别填在图5.17的方格中，使得每行、每列以及两条对角线上的三个数之和都相等。 （长沙地区小学数学竞赛试题） 讲析：中间一格所填的数，在计算时共算了4次，所以可先填中间一格的数。 （l+2+3+……+9）÷3=15，则符合要求的每三数之和为15。显然，中间一数填“5”。 再将其它数字顺次填入，然后作对角线交换，再通过旋转（如图5.18），便得解答如下。 例2 从1至13这十三个数中挑出十二个数，填到图5.19的小方格中，使每一横行四个数之和相等，使每一竖列三个数之和又相等。 （“新苗杯”小学数学竞赛试题）
讲析：据题意，所选的十二个数之和必须既能被 3整除，又能被 4整除，（三行四列）。所以，能被12整除。十三个数之和为91，91除以12，商7余7，因此，应去掉7。每列为（91—7）÷4=21 而1至13中，除7之外，共有六个奇数，它们的分布如图5.20所示。 三个奇数和为21的有两种：21=1＋9+11=3＋5+13。经检验，三个奇数为3、5、13的不合要求，故不难得出答案，如图5.21所示。 例3 十个连续自然数中，9是第三大的数，把这十个数填到图5.22的十个方格中，每格填一个，要求图中三个2×2的正方形中四数之和相等。那么，这个和数的最小值是______。 （1992年全国小学数学奥林匹克初赛试题） 讲析：不难得出十个数为:2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。它们的和是65。在三个2×2的正方形中，中间两个小正方形分别重复了两次。 设中间两个小正方形分别填上a和b，则（65＋a＋b）之和必须是 3 的倍数。所以，（a＋b）之和至少是7。 故，和数的最小值是24。 【其他数阵】 例1 如图5.23，横、竖各12个方格，每个方格都有一个数。 已知横行上任意三个相邻数之和为20，竖列上任意三个相邻数之和为21。图中已填入3、5、8和“×”四个数，那么“×”代表的数是______。
幻方与数阵图扩展 【内容慨述】 幻方的概念与基本性质，三阶和四阶幻方的编制，各种在 方格表中填人数值或符号要求在每行：每列及对角线上具有某 种性质的幻方类型的数阵图问题．其他结构较为独特的数阵 图问题． 【典型问题】 1．用l至9这9个数编制一个三阶幻方，写出所有可能的 结果．所谓幻方是指在正方形的方格表的每个方格内填入不 同的数，使得每行、每列和两条对角线上的各数之和相等；而阶 数是指每行、每列所包含的方格的个数． 2．已知图16一l是一个四阶幻方，那么标有六的方格中所 填的数是多少? 图16-1 3．将自然数l至9分别填在如图16—2所示的3×3方格 表内，使得每行、每列及两条对角线上的数满足：两端的两个数 之和减去中间的数，结果都等于5． 4．把1，2，3，4，6，9，12，18，36这9个数分别填人3×3方格表的各方格内，使每一行、每一列及两条对角线上的3个数 的乘积都是216．求位于正中间的方格中所填的数． 5．图16—3是一个三阶幻方，那么标有呋的方格中所填的 数是多少? 6．在图16—4的每个空格内填人一个数，使得每行、每列 及两条对角线上的3个方格中的各数之和都等于19.95．那 少? 图16-3 图16-4 7．如图16—5所示，在3×3方格表内已填好了两个数19 和95，在其余的空格中填上适当的数，可以使得每行、每列以及 两条对角线上的三个数之和都相．(1)求x；(2)如果中间的 空格内填人100，试在上一小题的基础上，完成填图．
图16-5 8．在图16—6所示的方格表的每个方格内填人一个恰 当的字母，可以使得每行、每列及两条对角线上4个方格中 的字母都是A ，B ，C ，D ，那么，表中标有★的方格内应填的 9．请在4×8方格表的每个方格内填人数1，2或3，使 得任何排列如图16—7所示形状的4个方格中所填数的和 都是7． 图16—7 图16-8 10．如图 16— 8，有 一个1 1位数，它的每3 个相邻数字之和都是 20．问标有*的那个数 位上的数字应是几? 1 1．如图16—9，横、 竖各有12个方格，每个 方格内都有一个数．已 知横行上任意3个相邻 数之和为20，竖列上任意 3个相邻数之和为21，并 图16-9 且其中4个方格内的数分别是3，5，8和石．那么戈所代表的数 是多少? 12 ．把1，2，3，…，13这13个数分别填在如图16—10所示的3 个圆圈内，使得同一个圆圈内任意两个数相减，所得的差不在这个圆圈内．现在已经把1，4，7填在第一个圆圈内，3填在第三个圆圈内，请将其余9个数填好． 图16-10
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有趣的数阵图（一） 教学要求： 1、使学生掌握解答有趣的数阵图的方法。 2、培养学生的逻辑思维能力和推理能力，以及联想、试探归纳等思维能力。 教学过程： 一、导入新课语： 如果把一些数按照一定的规律填在特定的图形里，那么这种图形，我们就称它为数阵图。它是一种趣味性很强的游戏，它的形式很多，大概分为三种：封闭型数阵、辐射型数阵、复合型数阵。 二、探索新课： 1、教学例1： 将2、4、6、8、10填入“十字形数阵图中，使横行、竖列三个数的和相 2 3、教学例3： 把1～9 解题思路：先观察数， 1＋9＝2＋8＝3＋7＝4＋6 而5在中间其余的成对来填。 方法有多种。 4、教学例4：
把1、2、3、5、6、7、填入右表，使每行三个数和相等，竖列二数也相等。 解题思路：有2行3列，而1＋2＋3＋5＋6＋7 ＝24，所以每行为12，这样分成（1、5、6）；（2、3、7）两组。每列和是24÷3＝8，所以：（1、7）；（2、6）；（3、5）。答案多种。 三、课堂练习： 1、填上合适的数, 2、用1～5 3、填上数，使横、竖、斜和为 4、使横、竖、斜和相等。 教学要求： 1 2 教学过程： 一、导入新课： 同学们都会正确计算有余数的除法，其实有余数除法还蕴含着丰富的数学知识，所以我们运用它还可以解决不少的数学难题。今天，我们将继续学习余数的妙用（二）。 二、探索新知： 1、教学例4： 体育课排队，老师让同学们按1、2、3、4、5循环报数，最后一个人报2，这一排有（）人。 A、26 B、27 C、28 D、32 《吉林省“金翅杯”小学数学竞赛试题》 解题思路：答案必须是5的倍数 还要加2，所以我们经过计算发现可以选BD。 2、教学例5: ……共一百个数字。
第十七周数阵图 把一些数字按照一定的要求，排列成各种各样的图形，叫做数阵图。数阵是由幻方演化出来的另一种数字图。幻方一般均为正方形。图中纵、横、对角线数字和相等。数阵则不仅有正方形、长方形，还有三角形、圆、多边形、星形、花瓣形、十字形，甚至多种图形的组合。变幻多姿，奇趣迷人。一般按数字的组合形式，将其分为三类，即辐射型数阵、封闭型数阵、复合型数阵。 【解题技巧】 数阵的分类： 封闭型：封闭型数阵图的解题突破口，是确定各边顶点所应填的数。为确定这些数，采用的方法是建立有关的等式，通过以最小值到最大值的讨论，来确定每条边上的几个数之和，再将和数进行拆分以找到顶点应填入的数，其余的数再利用和与顶点的数就容易被填出。（1—6） 辐射型：辐射型数阵图，解法的关键是确定中心数。具体方法是：通过所给条件建立有关等式，通过整除性的讨论，确定出中心数的取值，然后求出各边上数的和，最后将和自然数分拆成中心数的若干个自然数之和，确定边上其他的数。 复合型：复合型数阵图，解题的关键是要以中心数和顶点数为突破口。 数阵的特点：每一条直线段或由若干线段组成的封闭线上的数字和相等。它的表达形式多为给出一定数量的数字，要求填入指定的图中，使其具备数阵的特点。解数阵问题的一般思路是： 1.求出条件中若干已知数字的和。 2.根据“和相等”，列出关系式，找出关键数——重复使用的数。 3.确定重复用数后，对照“和相等”的条件，用尝试的方法，求出其他各数。有时，因数字存在不同的组合方法，答案往往不是唯一的。 【铜牌例题】 将2、3、4、5、6、7、8、9、10填入下图中的 9个方格中，使每行、每列及对角线之和相等，
第二讲：数字游戏—填图与拆数 【有话要说】 填数是一种既有趣， 又能锻炼头脑、 发展智力的趣味活动。 它不仅可以提高你的运算能力， 而且能促使你积极地去思考问题，解决问题。 填数这类题目的题型比较多，解答时除了口算要熟练外，更重要的是要会分析、推理。有 的题目答案不止一种， 要多尝试，要尽量运用发散思维、 求异思维， 把各种可能的答案想出来 【经典例题】 例 1：把 1、3、5、7、9、11、13 七个数填入右图中的七个圆圈内，使每条直线上三个数的和 都等于 21. 思路导航：这道题可以这样想： 1+3+5+7+9+11+13=49,21+21+21=63 ，63-49=14 ，由于计 算三条直线上三个数时，中间圆圈里的数多算了两次，就多出了 14，正好 7+7=14 ，说明中间 圆圈里应该填 “7，”21-7=14 ，把另外六个数两个两个分组，使每组两个数的和都等于 14； 1+13=3+11=5+9=14 ，也就是首尾配对。 例 2 ：如图：在空格中填入不同的数，使每一横行、竖行、 斜行的三个数的和等于 15. 思路导航：因为每一横行、竖行、斜行三个数的和都等于 15，我们 可以 先填一行中只有一个空格的数，如： 4+（9）+2=15，竖行 6+（7）+2=15，斜行 6+（ 5） +4=15， 根据填出的数再填只有一个空格的数。 6 4 2
8 1 6 3 5 7 4 9 2 例 3：把 1、2、3、4、5、6 这六个数填入右图的圆内，使每个大圆的四个数的和都等于 13 思路导航：先确定图形中央的两个数分别填几， 可以这样想， 先求六个数的和与两个大圆上八 个数的和：1+2+3+4+5+6=21,13+13=26,26-21=，5这个 5 就是中央两个圆的数的和， 1+4=5,2+3=5， 就是说中央两个小圆里可以填 1 和 4，也可以填 2 和 3，中央填 1 和 4,13-5=8，左边填 3 和 5， 右边填 2和6，中央填 2和3行不行呢？剩下的数有 1、4、5、6任意两个数的和都不是 8，所 以无法填出，因此，中央只能填 1和 4. 解： 例 4 ：由图中三个圆圈两两相交形成七个部分，分别填上 自然数 3、5、7 三个数已填好，请填上其余各数，使每个圆圈中四个数的和都是 15. 解： 1～7 七个自然数，在一些部分中，
数阵图 1.使用数字0，1，2，3，4，5，6，7，8，9做加法.在每一道题中，同一个数字不能重复出现。 (1)填数，使横行、竖行的三个数 (2)填数，使每条线上的三个数 相加都得11. 之和都得15. 2.在每个方格中填入适当的数，使每一横行、竖行的和以及两斜行的三个数之和都是18. 在空格中填入适当的数，使横行和竖行或每条对角线上的三个数相加都等于15。
3.把3，4，5，6，7这五个数分别填入下面的空格里，使横行、竖行的三个数之和 都等于14。 拓展练习 （1）把2，3，4，5，6这五个数分别填入圆圈中，使每条线上三个数相加的和都等于12。 （2）把1，2，3，4，5，6分别填入○里，使每一个大椭圆上的四个数之和等于13. 例4. 把1，3，5，7，9，11，13这七个数分别填入○里，使每条直线上的三个数 相加的和都为17。 简单数阵图 例1、把1—5 这五个数分别填在左下图中的方格中，使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
例2、把1—7这七个数分别填入图中的各○内，使每条线段上三个○内数的和等于10。 例3、在下图圆圈内分别填入数字1~9，使两条直线上五个数的和相等，和是多少？ 例4、把1～6这六个数分别填在下图中三角形三条边的六个○内，使每条边上三个○内数的和等于9。 例5、将2—9这八个数分别填入右图的○里，使每条边上的三个数之和都等于18。
例6、将1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字分别填入图中的小圆圈中，使三角形每边上四个数的和是17。 1、把2—6 这五个数分别填在左下图中的方格中，使得横行三数之和与竖列三数之和都等于13。 2、在图中填入2—9，使每边3个数的和等于15。 3、将数字1—9分别填在图中的○内使每条线上五个○内数的和等于27。
【篇一】 数阵图就是把一些数按照一定的规则,排列成各种各样的图形,这种图形就称作数阵图。幻方就是一种特殊的数阵图，而数独可以说是幻方的延伸。 数阵图一般分为三大类型：封闭型、辐射型和复合型。但具体的数阵图种类繁多、新奇有趣，有一定的难度。 填数阵图时不宜乱填乱试，急于求成，要认真观察、分析数阵图的内在规律，按步骤求解。首先要找出数阵中的关键位置(如不同线路的交点,封闭图形的顶点等),根据题目的要求,经过必要的计算,先填写这些关键位置的数；再利用已求出的一些数据和条件，通过尝试、调整，填写出其它位置上的数。数阵图的解法往往很多，解题时一般只列举几种主要的解法。 学习数阵图，可以培养孩子的观察能力、分析能力，训练孩子思维的灵活性和严密性。 【篇二】 将1-8这8个数字分别填入下图中的小圆圈内，使每个五边形上的五个数字的和都等于21： 这是个封闭型的数阵图，主要有两种填法。 如下图中，红色圆圈里的数既属于左边五边形，又属于右边五边形。每个五边形上的五个数字的和都等于21，两个五边形上10个数字总和是42，这样计算，其中红色圆圈里的数字被重复计算，即多算了一遍。图中1-8八个数字的实际和为：1+2+3+4+5+6+7+8=36。因此被重复计算的两个红色圆圈里的数字和为：42-36=6。 在1-8中，和为6的只有：2+4=6；1+5=6。所以红色圆圈里可能是2和4，也可能是1和5。 先试着在红色圆圈里填上2和4（如下左图），还剩下数字1、3、5、6、7、8。因为每个五边形上的五个数字的和都等于21，所以剩下三个数的和为：21-6=15；又因为7、8两个数的和已经是15了，所以7和8只能在不同的五边形里；填好7和8，剩下的数字凑一凑就可以了。 再尝试在红色圆圈里填上1和5（如下右图），同上理，依次填好7、8和其它的数字，可以得到第二种填法。 【篇三】 将1-8填入T形图中，使横行□中所有数的和等于竖行□中所有数的和： 红色方框里的数是横行和竖行重叠的数，只要横行剩下4个黑色方框里数字之和等于竖行剩下3个黑色方框里的数字和相等，那么图
【例1】(★★) 简单的数阵图 tàoquānyóuxì 课前活动套圈游戏 zǐxìguānchácōngmíngdexiǎopéngyǒu nǐzhīdàoxiǎoxiàngtàozhōngle 仔细观察，聪明的小朋友，你知道小象套中了nǎjǐgèshùma qǐngjiāngtàozhōngdezhèjǐgèshùtiánzàixiàmianzuǒtú 哪几个数吗？请将套中的这几个数填在下面左图zhōngdeyuánquān lǐshǐměiháng měilièdesāngèshùxiāngjiādehédōu 中的圆圈里，使每行、每列的三个数相加的和都děngyúnǐnéngzuòdàoma 等于15，你能做到吗？qǐngnǐyòng tiánkòng shǐdéměi yídào tízhōng 请你用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 填空，使得每一道题 中， tóng yīgèshùzìbùnéngchóngfùchūxiàn 同一个数字不能重复出现。 【例2】(★★★) 【例3】(★★★) jiāng zhèshíliùgèshùfēnbiétiánrùxiàmianfāngkuàngzhōng shǐ将1～16 这十六个数分别填入下面方框中，使qǐngbǎzhèwǔgèshùfēnbiétiánrùxiàmiandekònggézhōng 请把2，3，4，5，6 这五个数分别填入下面的空格 中， héngxíng shùháng xiéhángdehédōuxiāngděng 横行、竖行、斜行的和都相等。shǐměitiáoxiànshàngsāngèshùxiāngjiādehédōuděngyú使每条线上三个数相加的和都等于12。