将数字2至9填入8个圆圈中,使得每一行和每一列中的数字总和相等。将4个阴影圆圈中的数字相加。这4个数字之和的最大可能值是 ___。

完整解法

1. 建立各行各列数字之和与阴影圆圈数字之和的等量关系

将要填入的 8 个数字相加,得到所有数字的总和:
2+3+4+5+6+7+8+9=442 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 44
根据图示,图中共有 2 行和 2 列,每行和每列均包含 3 个圆圈。
设每行、每列中 3 个圆圈的数字之和均为 SS;设 4 个阴影圆圈中的数字之和为 MM。
观察位置可知,4 个白色圆圈各只属于 1 行或 1 列,而 4 个阴影圆圈均处在某一行与某一列的交叉处,各被计算了 2 次(即为重叠数)。
因此,将 2 行与 2 列的总和相加,得:
4S=44+M4S = 44 + M
变形可得:
M=4S−44=4(S−11)M = 4S - 44 = 4(S - 11)
由于 SS 为整数,所以 4 个阴影圆圈中的数字之和 MM 必须是 4 的倍数。

2. 确定阴影圆圈之和的最大可能值并构造实例检验

从数字 22 至 99 中任取 4 个不同的数,其和的最大理论值为最大的 4 个数之和:
9+8+7+6=309 + 8 + 7 + 6 = 30
因为 M≤30M \le 30 且 MM 必须为 4 的倍数,所以 MM 的最大可能取值为 2828。

检验 M=28M = 28 是否可以实现:
当 M=28M = 28 时,S=44+284=18S = \dfrac{44 + 28}{4} = 18。
此时 4 个白色圆圈的数字之和为 44−28=1644 - 28 = 16。
取阴影圆圈填入数字 {4,7,8,9}\{4, 7, 8, 9\}(和为 2828),则白色圆圈填入数字 {2,3,5,6}\{2, 3, 5, 6\}(和为 1616)。
进行如下排列:

  • 第一行填入:22(白)、99(阴)、77(阴),行和为 2+9+7=182 + 9 + 7 = 18;
  • 第二行填入:44(阴)、88(阴)、66(白),行和为 4+8+6=184 + 8 + 6 = 18;
  • 第一列填入:99(阴)、44(阴)、55(白),列和为 9+4+5=189 + 4 + 5 = 18;
  • 第二列填入:33(白)、77(阴)、88(阴),列和为 3+7+8=183 + 7 + 8 = 18。

此时每行、每列的和均为 1818,且 8 个数字恰好各使用一次,满足所有条件。
因此,4 个阴影圆圈中数字之和的最大可能值是 2828。

答案

28

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1下图中AA,BB,CC,DD,EE,FF中的每个点代表1到6之间的一个不同的数字。图中所示的5条直线,每条都会通过其中几个点。每条直线上的几个数字相加得到5个和,每条直线一个和。把这5个和相加,结果为47,那么BB代表的数字是…
  2. 2在下面的方格表中要填入整数,使得每行的各数之和与每列的各数之和都相同。现在有四个数缺失。左下角的数 xx 比其他三个缺失的数都大。问 xx 的最小可能值是多少? A. -1 B. 5 C. 6 D. 8 E. 9