魔术里的一元一次方程
2014-12-29任欣怡
任欣怡
“请你心中想一个数,然后把它乘2,再把答案加上5,接着将和数乘5,所得的积数加上10,再把和数乘10,告诉我你所得的答案,我能猜出你设定的数.”家中,小明在向亲戚们显摆他的新魔术.
“650.”
“嗯…你所想的数是3!”
“是的耶!”
小明想都没想就得出了答案,赢得亲戚们的赞赏,在一旁的小黄很不服气,决心揭穿他,他拿出一张草稿纸演算了起来.
假设所设的数为n,现在对n进行如下的计算:
[(n×2+5)×5+10]×10=650.
这样就能计算出n的值,小明是如何迅速报出答案的,小黄决定继续往下算.
[(10n+25)+10]×10=650.
(10n+35)×10=650.
100n+350=650.
可以发现最后其实只需要将650减去350再除以100,就能快速算出n,但这是否通用?从算式中可以发现,100倍是在运算中乘2与5,以及10得出的,350是此数加5之后乘5,再加上10,最后又乘10而得来的. 所以把答案扣掉350,结果就是所设定的数的100倍.
搞懂了这个魔术的奥秘,他准备去揭穿小明,就在这时,机智的他又灵机一动,这问题的应用范围极广,要减的数也可以不是350,也就是改变5和10这两个加数,比如以4代替5,以12代替10,算式就会变成[(n×2+4)×5+12]×10=650. 这时要减去的数变为320,所剩余的数还是原先假设之数的100倍,以这种方式可将条件变化应用. 同理,要保证最后结果就是所设的数的100倍,乘数只需保持2、5、10的状态,即使改变顺序,先乘5,乘10,最后乘2也无妨,同样以他数来取代2、5、10也能使积成为100,例如5、4、5和2、2、25都行,但需注意最后应减的数的变化.
要乘的数也可以选择2个、4个、5个或6个,而加数也可增至3个、4个或5个,按照上述方法去做,就可以猜出所设定的数.
若不要加数而选择减数,例如使用问题最初的数值.
[(n×2-5)×5-10]×10=650.
100n-350=650.
这时只要将答案加上350,而不是减去350,然后再除以100,结果3就是最初设定的数. 这样就能随意变化问题的形式了.
想到这里,他信心满满地走到小明面前,揭穿了他的魔术,改变形式出了道更难的题,并准确地猜对了,大家都为他叫好.
“我这还有一道题,你先设定一个偶数,然后把该数乘3,将其积除以2,再乘3,接下来告诉我最后答案被9除的商数,我就能说出你所设定的数.”小明说道.
小黄有了上一题的经验,很快就找出了其中的奥秘.
假设所设定的偶数为2n,按指示的顺序进行计算.
2n×3÷2×3÷9=a.
2n=2a.
只要将最后得到的商数乘2,就可知道设定的数为2n.
小明听了佩服又有些不甘. 在一旁看着的叔叔说话了:“你们懂得如何计算,但知道如何验算吗?想办法用多种方法试着验算吧!”
“好!”
同学们,用上文学到的内容试一试吧!
教师点评:文章中所出现的问题是趣味数学中的常见题目,看似绕很多弯的问题,其实只是对其中的一个量进行变换.不管这个量如何变,都可以利用方程的思想将其中的变化表示出来,所以,利用方程解决实际问题是最为简单快捷的方式.
(指导教师:李 慧)