有7个盘子排成一排,依次编号为1,2,3,…,7.每个盘子中都放有若干玻璃球,一共放了80个.其中1号盘里放了18个玻璃球,并且任意编号相邻的3个盘子里放的玻璃球数之和都相等.请问:第6个盘子中最多可能放了多少个玻璃球?

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完整解法

1. 分析相邻三个盘子内玻璃球数量相等这一条件,得出数量的周期性规律

设每个盘子里的玻璃球数依次为 a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7a_1, a_2, a_3, a_4, a_5, a_6, a_7。
根据“任意编号相邻的3个盘子里放的玻璃球数之和都相等”可知:
a1+a2+a3=a2+a3+a4a_1 + a_2 + a_3 = a_2 + a_3 + a_4,从而得到 a1=a4a_1 = a_4;
同理可得 a2=a5a_2 = a_5,a3=a6a_3 = a_6,a4=a7a_4 = a_7。
因此,这 7 个盘子里的玻璃球数量具有周期为 3 的规律,且:
a1=a4=a7=18a_1 = a_4 = a_7 = 18。

2. 列出总数方程,求出周期内另外两项之和

由题意,7 个盘子中的玻璃球总数为 80 个:
a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=80a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5 + a_6 + a_7 = 80
代入已知条件和周期性规律得:
18+a2+a3+18+a2+a3+18=8018 + a_2 + a_3 + 18 + a_2 + a_3 + 18 = 80
即:
54+2(a2+a3)=8054 + 2(a_2 + a_3) = 80
解得:
a2+a3=13a_2 + a_3 = 13
因为 a5=a2a_5 = a_2 且 a6=a3a_6 = a_3,所以 a5+a6=13a_5 + a_6 = 13。

3. 根据题目限制条件求第 6 个盘子的最大值

由于每个盘子中都放有若干(即至少 1 个)玻璃球,因此 5 号盘的玻璃球数 a5≥1a_5 \ge 1。
为了让 6 号盘的玻璃球数 a6a_6 尽可能多,5 号盘的玻璃球数 a5a_5 应取最小值 11。
此时:
a6=13−a5=13−1=12a_6 = 13 - a_5 = 13 - 1 = 12
所以第 6 个盘子中最多可能放了 12 个玻璃球。

答案

12

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