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:
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 ;设 4 个阴影圆圈中的数字之和为 。
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:
变形可得:
由于 为整数,所以 4 个阴影圆圈中的数字之和 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 至 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:
因为 且 必须为 4 的倍数,所以 的最大可能取值为 。
检验 是否可以实现:
当 时,。
此时 4 个白色圆圈的数字之和为 。
取阴影圆圈填入数字 (和为 ),则白色圆圈填入数字 (和为 )。
进行如下排列:
- 第一行填入:(白)、(阴)、(阴),行和为 ;
- 第二行填入:(阴)、(阴)、(白),行和为 ;
- 第一列填入:(阴)、(阴)、(白),列和为 ;
- 第二列填入:(白)、(阴)、(阴),列和为 。
此时每行、每列的和均为 ,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 。
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。