1. 建立每行每列和与阴影圆圈数字之和的关系
设 4 个阴影圆圈中的数字分别为 A,B,C,D,4 个白色圆圈中的数字分别为 W1,W2,W3,W4。
每一行和每一列均由 2 个阴影圆圈与 1 个白色圆圈组成:
- 第一行:W1+A+B=S
- 第二行:C+D+W3=S
- 第一列:A+C+W4=S
- 第二列:W2+B+D=S
将这 2 行 2 列的数字之和全部相加,得:
4S=(W1+W2+W3+W4)+2(A+B+C+D)
由于这 8 个圆圈填入的是数字 2 至 9,所有 8 个数字的总和为:
2+3+4+5+6+7+8+9=44
设 4 个阴影圆圈中数字之和为 T=A+B+C+D,则:
4S=44+T⟹T=4(S−11)
因此,T 必须是 4 的倍数。
2. 确定 $T$ 的理论最大值并构造可行解
从数字 2 至 9 中选出 4 个数字,其可能的最大和为:
9+8+7+6=30
因为 T≤30 且 T 是 4 的倍数,所以 T 的最大可能值为 28。
当 T=28 时,S=444+28=18。
此时可选取阴影数字集合为 {4,7,8,9}(和为 28),剩余白色数字集合为 {2,3,5,6}。
进行如下赋值检验:
- 设 A=4,B=9,C=8,D=7(阴影之和为 4+9+8+7=28)
- 则 W1=18−(4+9)=5
- W3=18−(8+7)=3
- W4=18−(4+8)=6
- W2=18−(9+7)=2
白色数字恰为 {2,3,5,6},所有数字各不相同且均在 2 至 9 之间,满足每行每列和均为 18。
因此,4 个阴影圆圈中的数字之和的最大可能值是 28。