愛因斯坦數是指愛因斯坦給一家雜誌社設計過的一道填數題。
基本介紹
- 中文名:愛因斯坦數
- 外文名:Einstein Gh
愛因斯坦是世界著名物理學家。他曾經給一家雜誌社設計過這樣一道填數題:
如圖1所示的9個圓圈是3個小的等腰三角形、1個較大的等腰三角形和3個大的等腰三角形的頂點,將1~9這九個數字填入圓圈,要求這7個三角形中每個三角形頂點的數字之和相等。
如何較快地解答這道愛因斯坦填數題呢?
首先要求出每個三角形三個頂點的數字之和是多少。
如圖1所示,3個小的等腰三角形頂點的圓圈恰好是9個圓圈。這9個圓圈中所填數字之和為1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,但每個等腰三角形頂點的數字之和是相等的,故每個三角形三個頂點的數字之和為 45÷3=15。
其次,我們再對圖1進行分析,在分析的基礎上填數。
(一)對圖1中的7個三角形來說,總計21個頂點,但實際上圖1隻有9個頂點,每個頂點都重複計數了,如圖2中的A、B、C都記數為3次,其餘的頂點都記數為2次。
(二)圖1中共有7個三角形,而每個三角形頂點的數字之和相等為15,故將15寫成1~9中某三個數的和。
15 =9+1+5=9+2+4
=8+1+6=8+2+5
=8+3+4=7+2+6
=7+3+5
=6+4+5
共有8個等式,而只需要7個等式,應該去掉一個等式。去掉哪一個等式合理呢?分析8個等式中各個數字出現的次數。
由分析(一)知5使用的次數必須減少1次,2、4、6、8中的某兩個使用的次數也應該減少1次。由於只能去掉一個等式,而且這個等式要涉及到5及2、4、6、8中的某兩個,又15=5+2+8、15=5+4+6,所以15=5+2+8與15=5+4+6中應該去掉一個。
①去掉15=5+2+8,則有:
15 =9+1+5=9+2+4=8+1+6
=8+3+4=7+2+6=7+3+5
=6+4+5
這7個等式中,只有4、5、6使用了3次,由(一)知4、5、6應該填在圖2中的A、B、C位置上。
4、5、6填好後,對4來說,還有15=8+3+4=9+2+4。由此確定C、D、E中的D與E。
若用15=8+3+4,對 3來說還有15=7+3+5,3隻能填在D位置上,其他位置上的數可由三角形三個頂點的數字之和是15唯一確定。見圖3。
若用 15=9+2+4,對 9來說還有 15=9+1+5,9隻能填在D位置上,其他位置上的數可由三角形三個頂點的數字之和唯一確定。見圖4。
②去掉 15=5+4+6,則有
15 =9+1+5=9+2+4=8+1+6
=8+2+5=8+3+4
=7+2+6=7+3+5
這7個等式中,只有2、5、8使用了3次,由(一)知2、5、8應該填在圖2中的A、B、C位置上。
類似於①中的分析,D位置可以填9或7。又可以得到兩種填法,見圖5、圖6。故知愛因斯坦填數題只有4種填法。
解決這類填數題,關鍵在於選準突破口,往往以重複記數次數最多的數為突破口,如圖2中的A、B、C。