内容正文:
【人教版】小学四年级下册奥数培优讲义·第2讲 竖式数字谜探究前言
教学目标与学情分析
竖式数字谜是奥数经典题型,通过已知数字和运算规则,推理出未知数字。本讲重点学习加减法、乘法、除法三类竖式数字谜,掌握"找突破口、逐位推理、枚举验证"三大核心方法,培养观察力和逻辑推理能力。
波利亚说:观察是发现的前提,发现是思考的结果。数字谜就像数学侦探游戏,需要你细心观察、严密推理,一步步揭开数字的面纱。学好竖式数字谜,不仅能锻炼我们的逻辑推理能力,还能加深对加减乘除运算本质的理解。让我们一起开启这场数字侦探之旅吧!
三维教学目标
知识与技能:
掌握竖式数字谜的解题思路与方法;能熟练解决加减法、乘法、除法三类竖式数字谜;理解汉字/字母数字谜的规则。
过程与方法:
学会找突破口(首位、末位、进位、借位),运用枚举法、排除法逐步推理;培养有序思考、严密验证的逻辑思维。
情感态度与价值观:
感受数字谜的趣味性,培养勇于探索、耐心细致的学习品质,提升数学推理能力与自信心。
教学重难点
重点:
找突破口的方法(首位、末位、进位、借位);枚举验证法;乘法与除法竖式的结构特点。
难点:
多位数乘法竖式的多层推理;除法竖式的结构分析;汉字/字母数字谜的排除法。
【高频易错总提示】
1. 忘记进位/借位:加减法竖式谜中最容易出错的地方,每一步都要标记进位或借位;
2. 首位不能为0:汉字/字母数字谜中,首位(最高位)的数字不能是0;
3. 漏看约束条件:"不同汉字代表不同数字"这个条件很容易被忽略;
4. 验算不完整:只验算部分步骤,没有把所有数字填回去完整验算;
5. 枚举不全面:有多种可能时,只试了一种就下结论,漏掉其他可能。
📚一、知识点总结
(一)什么是竖式数字谜
竖式数字谜是给出一个不完整的竖式,其中部分数字用□、汉字、字母或*代替,要求我们根据运算法则和逻辑推理,把缺失的数字填出来,使竖式成立。
(二)三大核心解题方法
1. 找突破口法
从数字最确定的地方入手,常见突破口:
首位:两个一位数相加最多进1,所以和的首位常常是1;
末位:只看个位数字的运算,容易确定;
特殊位:0乘任何数得0,1乘任何数得原数;
进位/借位:加法最多进1,减法最多借1,是重要线索。
2. 枚举验证法
当某个位置有几种可能时,把所有可能的数字列出来,一个一个试,排除不可能的,留下正确的。
3. 排除法
根据条件逐步排除不可能的数字,缩小范围,最终确定答案。
📌 最常用的排除规则:首位不能为 0
在汉字 / 字母数字谜中,最高位(首位)的数字不能是 0。
例如:"学习" 是两位数,"学" 在十位,就不能是 0,否则就变成一位数了。
(三)四大常考题型
题型
特点
常见突破口
对应例题
难度
加减法竖式谜
进位最多进1,借位最多借1,规律明确
首位、末位、进位/借位
例 1、例 2
★★
乘法竖式谜
位数变化多,推理复杂度较高
个位特征、乘积位数、特殊数字0/1/5
例 3、拓展 1
★★★
除法竖式谜
结构复杂,需要理解每一步含义
商的位数、余数、乘积位数
拓展 2
★★★★
汉字/字母数字谜
趣味性强,附加"数字不重复"约束
首位不为0、数字不重复、特殊位置
例 2、拓展 3
★★★
(四)通用解题四步法(速记:找→推→验→检)
1.找突破口:从已知数字多、进位 / 借位明确的位置入手;
2.推导数字:根据运算法则,一步一步推理出未知数字;
3.验算结果:(最重要的一步!)将所有数字填回竖式,从头到尾重新计算一遍,验证是否成立;
4.检查约束:确认所有限制条件(如数字不重复)都满足。
小技巧集锦
1.加法:两个一位数相加最多进1,三个一位数相加最多进2
2.减法:两个一位数相减最多借1
3.乘法:0乘任何数得0,1乘任何数得原数,5乘偶数个位是0、乘奇数个位是5
4.除法:余数一定小于除数
🌟二、经典例题
标注说明:★基础 / ★★提升 / ★★★拔高 / ★★★★挑战
【例1 减法竖式数字谜】★基础
【题目】
把下面算式中缺少的数字补上:
减法竖式
□ □ 9 0
- □ □ □
---------
□ 1
已知:被减数个位是0,差的个位是1。
【解题思路】
四位数减三位数,差是两位数,说明被减数与减数相差不到100。突破口在百位:四位数的千位一定是1(因为差不到100,被减数一定小于1100),减数的百位一定是9(因为要向千位借位)。
【完整解析】
1. 填千位和百位:
四位数减三位数得两位数,说明被减数<1100,减数>900。
被减数千位:1
减数百位:9
被减数百位:0(因为十位相减要向百位借1,百位向千位借1后变成10,借1给十位剩9,9-9=0,正好差的百位没有数字)
2. 填个位:
被减数个位是0,差的个位是1,0减几等于1?不够减,向十位借1,10-□=1,所以减数个位=9。
3. 填十位:
个位向十位借了1,十位又向百位借了1,所以被减数十位是9。
① 个位:0减9不够,向十位借1,十位9变成8;
② 十位:8减减数十位,要得差的十位9,8不够减,向百位借1,变成18;
③ 18 - 9 = 9,所以减数十位=9,差的十位=9。
4. 完整竖式:
完整竖式
1 0 9 0
- 9 9 9
---------
9 1
验算:1090-999=91 ✓
答:被减数1090,减数999,差91。
【随堂小练1】
在□里填数,使竖式成立:
□ □ □ □
- □ □ □
---------
8 8
(提示:四位数减三位数得两位数,被减数的千位和百位分别是多少?)
小练答案:被减数1000,减数912,差88(答案不唯一)。
验算:1000 - 912 = 88,✓
方法总结
减法竖式谜解题技巧:
1.数差找突破口:四位数减三位数得两位数 → 被减数一定是10xx,减数一定是9xx
2.要标记清楚:每借一次都要记下来,避免忘记
3.一定要验算:把所有数字填回去重新算一遍
【例2 加法汉字数字谜】★★提升
【题目】
在下列加法算式中,相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字,求出这个算式:
加法汉字谜
我 学 数 学
学 数 学
数 学
+ 学
-------------
4 4 8 8
【解题思路】
从个位开始分析:个位上有4个'学'相加:学+学+学+学,结果的个位是8。先确定"学"可能的取值,再逐一验证,逐步推导出"数"和"我"。
【完整解析】
1. 分析个位,确定"学"的范围:
4个"学"相加,个位是8。
4×学 个位=8
有两种可能:
学=2(4×2=8,个位8,进位0)
学=7(4×7=28,个位8,进位2)。
2. 验证"学"=2:
个位:4×2=8,个位8,进位0。
十位:3个"数"相加,个位是8。
3×数 个位=8 → 数=6(3×6=18),进位1。
百位:2个"学"+进位1 = 2+2+1 = 5
但和的百位应该是4(从整体看),5≠4,矛盾。
所以"学"≠2。
3. 验证"学"=7:
个位:4×7=28,个位8,进位2。
十位:3个"数"+进位2,个位是8。
3×数 个位=6 → 数=2(3×2=6),6+2=8,无进位。
百位:2个"学"+进位0 = 7+7 = 14,百位写4,向千位进1。
千位:"我"+进位1 = 和的千位。
所以我+1=4 → 我=3。
4. 验证数字不重复:
我=3,学=7,数=2
验证:3、7、2都不同,符合条件。
5. 完整竖式:
完整竖式
3 7 2 7
7 2 7
2 7
+ 7
---------
4 4 8 8
验算:3727+727+27+7=4488 ✓
答:我=3,学=7,数=2。
【随堂小练2】
在下列加法算式中,相同汉字代表相同数字,不同代表不同数字:
好 学 生
学 生
+ 生
----------
5 0 1
小练答案:好=3,学=9,生=7。
验算:397+97+7=501 ✓
方法总结
加法汉字数字谜解题技巧:
1.从个位或首位突破:个位只看个位运算,首位通常是1
2.标记进位:每一步的进位都要记下来,带到下一位
3.验证"数字不重复":最后一定要检查所有汉字代表的数字是否都不同
4.枚举要全面:有多种可能时,每种都要验证,不能只试一种
【例3 乘法汉字数字谜】★★提升
【题目】
下面竖式中每个汉字代表一个数字,相同汉字代表相同数字,不同的汉字代表不同的数字,求被乘数。
乘法汉字谜
□ □ □ □ □ 赛
× 赛
------------------
数 数 数 数 数 数
【解题思路】
个位"赛×赛"的积的个位不是"赛",而是"数"。先确定"赛"可能的取值,再逐一验证。
【完整解析】
1. 确定"赛"的范围:
积的个位是'数',不是'赛',所以'赛×赛'的个位 ≠ '赛'。
排除:0×0=0,1×1=1,5×5=25,6×6=36(个位都是自身)。
可能:2、3、4、7、8、9。
2. 逐一验证:
赛=2:积个位=4,即数=4。积=444444。被乘数=444444÷2=222222,所有数字都是2,与"不同汉字代表不同数字"矛盾,排除。
赛=3:积个位=9,即数=9。积=999999。999999÷3=333333,全是3,矛盾,排除。
赛=4:积个位=6,即数=6。积=666666。666666÷4=166666.5,不是整数,排除。
赛=7:积个位=9,即数=9。积=999999。999999÷7=142857。检查:1、4、2、8、5、7,六个数字都不同,且都不等于9(数=9),符合条件。
赛=8:积个位=4,即数=4。积=444444。444444÷8=55555.5,不是整数,排除。
赛=9:积个位=1,即数=1。积=111111。111111÷9=12345.666…,不是整数,排除。
3. 结论:
赛=7,数=9,被乘数=142857。
4. 完整竖式:
完整竖式
1 4 2 8 5 7
× 7
-------------
9 9 9 9 9 9
验算:142857×7=999999 ✓
验证:1、4、2、8、5、7 六个数字互不重复,符合 "不同汉字代表不同数字" 的要求。
答:被乘数是142857。
【随堂小练3】
下面竖式中,相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字:
我 们 爱 科 学
× 4
----------------
学 科 爱 们 我
(提示:五位数乘4还是五位数,说明"我"是多少?)
答案:我=2,们=1,爱=9,科=7,学=8
验算:21978×4=87912✓
方法总结
乘法竖式谜解题技巧:
1.从个位突破:个位数字的乘法规律明确,容易确定范围
2.关注位数变化:几位数乘几位数,积是几位数,能帮助确定首位数字
3.特殊数字优先:0、1、5、6这些有特殊性质的数字常常是突破口
4.枚举验证要耐心:把所有可能列出来,一个一个试,不要怕麻烦
🚀三、拓展例题
标注说明:★★★拔高 / ★★★★挑战
【拓展1 乘法竖式数字谜】★★★拔高
【题目】
在□内填入适当的数字,使乘法竖式成立:
乘法竖式谜
6 A B
× C D E
---------
□ F □
□ □ □ G
□ 5 □ 5
-----------
□ □ 5 □ 4 □
【解题思路】
为清楚起见,我们用A、B、C、D、E、F、G表示□内应填入的数字。突破口:被乘数是六百多,乘以E得到三位数,说明E=1;再从乘积的个位数字和百位数字特征逐步推导。
【完整解析】
1. 确定E=1:
被乘数是 6AB(六百多),乘以 E 得到第一行积(三位数)。
如果 E ≥ 2,那么600×2=1200 已是四位数了。不可能三位数,
所以E 只能是 1,即 E = 1。
第一行积 = 6AB × 1 = 6AB,所以第一行积就是被乘数本身。
因此:第一行积的百位是6,十位是F,个位是B。
即:F = A。
2. 确定B=5:
第三行积的个位是5,即 6AB × C 的个位是5。
乘法中,积的个位只与两个乘数的个位有关,即 B × C 的个位是5。
个位是5的乘法,说明 B 和 C 中至少有一个是5(因为只有5乘奇数个位才是5)。
两种可能:
情况一:C = 5
情况二:B = 5
验证情况一:若 C = 5
第三行积 = 6AB × 5,结果是 □5□5(四位数,千位、百位5、十位、个位5)。
6AB 最小是600,600×5=3000,千位是3。
6AB 最大是699,699×5=3495,千位是3,百位是4。
但第三行积的百位是5,而 6AB×5 的百位最大是4,不可能是5。
矛盾,所以 C ≠ 5。
因此只能是情况二:B = 5。
3. 确定C = 7,A = 4,F = 4:
由B=5,可知:第二行积的个位 G 只能是 0 或 5。
(因为 5 × 偶数 个位是0,5 × 奇数 个位是5)
情况A:若 G = 5
则 D 是奇数。
第三行积 = 6A5 × C = □5□5。
我们逐一试验:
C=3:6A5×3,积的百位 = 3×A + 进位 1(因为 3×5=15,进位 1)
要使百位 = 5,即 3A+1 个位 = 5 → 3A 个位 = 4 → A=8(3×8=24)
验证:685×3=2055,百位是 0 不是 5,排除
C=5:6A5×5,千位最小是 3(600×5=3000),最大是 3(699×5=3495)
但第三行积千位后是百位 5,而 6A5×5 百位最大是 4,不可能是 5,排除
C=7:6A5×7,千位最小是 4(600×7=4200)
要使百位 = 5,即 7A + 进位 3(7×5=35,进位 3)的结果十位 = 5
7A + 3 五十多 → 7A 四十多 → A=6(7×6=42)或 A=7(7×7=49)
A=6:665×7=4655,百位是 6 不是 5,排除
A=7:675×7=4725,百位是 7 不是 5,排除
C=9:6A5×9,已经是五千多,千位是 5,但百位数字不符合,排除。
因此 G ≠ 5。
情况B:若 G = 0 ✓
则 D 是偶数。
第三行积 = 6A5 × C = □5□5。
我们来试验:
C=3:6A5×3,如前所述,百位无法等于 5,排除
C=5:6A5×5,如前所述,百位最大是 4,排除
C=7:645 × 7 = 4515 → 千位4、百位5、十位1、个位5 → 正好是 □5□5 的形式!✓
从右往左算:
个位:5×7=35,写 5 进 3
十位:A×7+3,结果个位是 1,向百位进位
A×7 个位 = 1-3 = 8(不够减,借位:11-3=8)
什么数 ×7 个位是 8?4×7=28,个位 8 ✓
所以 A=4,十位结果 = 28+3=31,写 1 进 3
百位:6×7+3=45,写 5 进 4 ✓
千位:4
正好是 4515,完全符合!
因此:C = 7,被乘数 = 645,A = 4,F = 4。
4. 确定D = 2:
第二行积 = 645 × D = □ □ □ 0(个位是0,因为G=0)。
D是偶数,可能是2、4、6、8。
经试验:645 × 2 = 1290,符合条件。
取 D = 2。
5. 完整竖式:
完整竖式
6 4 5
× 7 2 1
-------
6 4 5
1 2 9 0
4 5 1 5
-----------
4 6 5 0 4 5
645 + 12900 + 451500 = 465045,与题目格式□□5□4□完全吻合(千位是5,十位是4)。
验算:645×721=465045 ✓
答:被乘数645,乘数721,积465045。
【随堂小练4】
在□内填入适当的数字,使乘法竖式成立:
□ □ 5
× □
---------
2 □ 7 5
(提示:三位数乘一位数得四位数,说明一位数至少是几?)
答案:325 × 7 = 2275
(答案不唯一,例如:325 × 7 = 2275 ;425 × 7 = 2975;475×5=2375;解题关键:被乘数个位是5,乘数必须是奇数(1、3、5、7、9),且积的十位必须是7。 )
验算:325 × 7 = 2275✓
方法总结
复杂乘法竖式谜解题技巧:
1.用字母代替方框:把未知数字用A、B、C等字母表示,便于分析和描述
2.从位数分析入手:几位数乘几位数得几位数,能帮助确定首位数字的范围
3.分情况讨论:有多种可能时,每种情况都要验证,排除不可能的
4.个位是突破口:积的个位只与两个乘数的个位有关,常常能快速缩小范围
【拓展2 除法竖式数字谜】★★★拔高
【题目】
在□内填入适当数字,使除法竖式成立:已知商的个位是5。
除法竖式谜
□ □ 5
-------
□ □|□ □ □ □
□ □
-----
□ □
□
---
□ □
□ □
---
0
【解题思路】
除法竖式谜先找除数和商。突破口:从竖式结构看,第一次相减后落下十位数字,得到的两位数仍小于除数,不够商1,因此商的十位是0(商中间有0);再利用"商的个位是5"确定除数范围。
【完整解析】
1. 分析竖式结构,确定商中间有0:
被除数是四位数,除数是两位数,商是三位数。
从竖式结构可以看出:第一次相减后落下十位数字,得到的两位数仍小于除数,不够商1,因此商的十位是 0(商中间有 0)。
商的形式:a05(百位为a,十位为0,个位为5)。
2. 利用“商的个位是 5” 确定除数范围:
除数是两位数,商的个位是 5,即:
除数×5 = 一个两位数,
因为 20 × 5 = 100(三位数),所以除数 < 20。
又因为除数是两位数,所以:
除数在 10~19 之间。
3. 分析第一行积的位数
商的百位 a × 除数 = 第一行积(两位数)。
因为除数 ≥ 10,a × 除数 是两位数。
说明 a 不能太大。
4. 寻找典型解
从竖式结构看,第一次相减后落下的数仍小于除数,不够商1,因此商的十位为0,说明:
被除数前两位 - 第一行积 = 一位数
即:被除数前两位 接近 第一行积
除数×5 是两位数:
10×5=50(两位数)✓
11×5=55(两位数)✓
19×5=95(两位数)✓
20×5=100(三位数)✗
所以除数在10~19之间,且商的百位a×除数也是两位数。
所以,容易得到的一组组解为:
除数=10, 商 = 905
被除数 = 10 × 905 = 9050
5. 完整竖式验证:
完整竖式
9 0 5
-------
1 0|9 0 5 0
9 0
---
0 5
0
---
5 0
5 0
---
0
验算:9050÷10=905 ✓
答:被除数9050,除数10,商905。
说明:
1.本题若仅给出"商的个位是5"一个条件,无其他数字约束,理论上有多组解。例如9050÷10=905、9955÷11=905、1155÷11=105、1260÷12=105等)。
2.注意:除数=10时9050÷10=905符合竖式结构,若题目无额外约束,小学阶段通常取除数最小作为标准答案。本讲基础题型优先选用除数最小的整数作为示范解,竞赛需写出全部符合条件解;其余合法解举例:9955÷11=905、1155÷12=105 等。
💡 校内考试 vs 竞赛区分
1.校内单元测试 / 期末考试:默认写出一组解。
2.奥数竞赛 / 思维训练:可以写出所有符合条件的解
【随堂小练5】
在□内填入适当数字,使除法竖式成立:
□ 4
----------
□ □|□ □ □ □
□ □
-----------
□ □
□ □
------------
0
(提示:商只有两位,商的个位是4,除数最大是多少?)
答案:一个典型解:1008 ÷ 12 = 84
验算:1008 ÷ 12 = 84 ✓
方法总结
除法竖式谜解题技巧:
1.先看商的位数:商有几位,说明被除数前几位够除
2.商中间的0:落下一位后不够商1,就要商0
3.利用乘积位数:除数乘商的某一位,积是几位数,能帮助确定范围
4.余数要小于除数:这是除法的基本规则,常常是隐藏的突破口
【拓展3 加法字母数字谜】★★★★挑战
【题目】
在下列加法算式中,相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的数字。求A、B、C分别代表什么数字:
加法字母谜
A B C
+ C B A
-------
B B C B
【解题思路】
从千位入手:三位数加三位数得四位数,说明千位一定是1,即B=1。再依次分析个位、十位、百位,逐步推导出A和C。
【完整解析】
第一步: 分析千位:确定 B = 1
三位数加三位数得四位数,和的千位只能是1。
所以 B = 1。
第二步:分析个位:确定 C + A = 11
个位:C + A,个位是 B = 1。
所以 C + A = 1 或 11。
但 A 和 C 都是三位数的百位(首位不能为0),且 A ≠ C,所以 C + A ≥ 1 + 2 = 3,不可能等于1。
因此 C + A = 11,个位写1,向十位进位1。
第三步:分析十位:确定 C = 3
十位:B + B + 个位进位,个位是 C。
代入 B = 1,个位进位 = 1:
1 + 1 + 1 = 3
所以十位相加结果是3,个位是 C。
因此 C = 3。
十位相加 = 3,没有向百位进位(3 < 10),即十位进位 = 0。
第四步:分析百位:确定 A = 8
百位:A + C + 十位进位,个位是 B = 1,且向千位进1(因为和是四位数)。
代入 C = 3,十位进位 = 0:
A + 3 + 0 = A + 3
结果个位是1,且向千位进1,说明:
A + 3 = 11
所以 A = 8。
第五步:验证个位
A + C = 8 + 3 = 11,个位是1(B = 1),进位1。
与第2步结论一致。✓
第六步:验证
A = 8,B = 1,C = 3
加法竖式验证:
8 1 3
+ 3 1 8
-------
1 1 3 1
和是 1131,即 BBCB = 1 1 3 1,完全符合。
检查:8、1、3 三个数字互不相同,符合条件。✓
答:A = 8,B = 1,C = 3。
【随堂小练6】
在下列加法算式中,相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的数字:
A B
+ B A
-----
C C
(提示:两位数加两位数得两位数,十位是C,说明什么?)
答案:A=1, B=2, C=3(12+21=33),答案不唯一
验算:12+21=33 ✓
方法总结
字母数字谜解题技巧:
1.从最高位突破:几位数相加/相乘得几位数,最高位常常是1
2.标记进位/借位:每一步的进位或借位都要清楚标记
3.数字不重复:不同字母代表不同数字,这是重要约束条件
4.最后要验算:把所有字母换成数字,完整算一遍,确保正确。
⚠️四、易错题专区
标注说明:本专区精选学生最容易出错的典型题目,配易错分析和避坑技巧
【易错题1 加法竖式谜】★★提升
【题目】
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ □
+ □ □
-----
1 □ 8
【易错点分析】
很多同学做这道题时,直接从个位开始:□+□=8,然后十位:□+□=1□,最后得出答案。但他们常常忘记个位相加可能有进位,导致答案不完整或错误。
例如:有人直接写 24+84=108,虽然答案正确,但思考过程不完整,没有考虑到 39+69=108 这种个位进位的情况。
【正确解法】
第一步:分析个位
个位:□ + □,个位是8。
有两种情况:
情况一:不进位,□+□=8
情况二:进位,□+□=18(只能是9+9=18)
第二步:分析十位
十位:□ + □ + 个位进位,结果是十几(因为和的百位是1)。
两个一位数相加最多进1,所以和的百位一定是1。
第三步:验证情况
情况一(不进位):个位和=8,十位和=10(因为要向百位进1)。例如:24+84=108
情况二(进位):个位和=18(9+9),十位和=9(因为加上进位1后是10,向百位进1)。例如:39+69=108
两种情况都成立,所以本题有多组解。
【一个典型答案】
3 9
+ 6 9
-----
1 0 8
验算:39 + 69 = 108 ✓
【避坑技巧】
做加法竖式谜时,一定要问自己:这一位相加有没有进位?
个位相加可能有进位,十位相加也可能有进位,每一步都要考虑清楚。
【易错题2 汉字数字谜】★★★拔高
【题目】
在下列加法算式中,相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字。问:"数"代表什么数字?
数 学
+ 学 数
-------
9 9
【易错点分析】
很多同学看到这道题,直接得出:数+学=9,学+数=9,所以只要两个数字相加等于9就行,比如 18+81=99。
但他们忘记了"首位不能为0"这个重要条件。
如果有人得出 09+90=99,那就错了,因为"数"在十位,不能是0。
【正确解法】
第一步:分析个位和十位
个位:学 + 数,个位是9
十位:数 + 学,个位是9
个位和十位都是"数+学",结果都一样,说明个位相加没有进位(如果进位,十位就会多1,结果就不一样了)。
所以:数 + 学 = 9
第二步:考虑约束条件
约束条件:
· 不同汉字代表不同数字 ✓(数≠学,因为9可以分成两个不同的数字)
· 首位不能为0:"数"在十位,不能是0;"学"也在十位(第二个数的十位),也不能是0
第三步:找出所有可能
数 + 学 = 9,且数≠0,学≠0,数≠学
可能的组合:1+8、2+7、3+6、4+5、5+4、6+3、7+2、8+1
共8组解。
【一个典型答案】
2 7
+ 7 2
-----
9 9
验算:27 + 72 = 99 ✓
检查:数=2,学=7,都不为0,且不重复,符合条件。
【避坑技巧】
做汉字/字母数字谜时,一定要记住:首位(最高位)不能是0!
这是最容易被忽略的约束条件,也是最常见的错误原因。
【易错题3 乘法汉字谜(无解·考察“数字不重复”条件)】★★★★拔高
【题目】
在下列乘法算式中,相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字。求 "学" 代表什么数字?
学 习
✖ 学
----------
好 好
【易错点分析】
很多同学做这道题时,只关注 "积是两个相同的数字",然后开始试:11、22、33...,然后继续推。但他们忘记了"不同汉字代表不同数字"这个条件。
例如:有人得出 11×1=11,但这样 "学"=1,"习"=1,"好"=1,三个汉字都是 1,违反了条件。
【正确解法】
第一步:分析范围
两位数乘一位数得两位数,说明 "学"×"学" 加上十位进位后仍不超过 9(否则积就是三位数了)。
"学" 可能是 1、2、3(因为 4×4=16,已经进位 1,再加上十位进位可能变成三位数)。
第二步:逐一验证
学 = 1:1 习 ×1=1 习,即 "好"=1,"习"= 习。但 "学"=1,"好"=1,两个汉字相同,违反条件,排除。
学 = 2:2 习 ×2 = 好好。积是四十多(20×2=40),所以 "好"=4,积 = 44。44÷2=22,所以 "习"=2。但 "学"=2,"习"=2,相同,违反条件,排除。
学 = 3:3 习 ×3 = 好好。积是九十多(30×3=90),所以 "好"=9,积 = 99。99÷3=33,所以 "习"=3。但 "学"=3,"习"=3,相同,违反条件,排除。
第三步:结论
如果严格要求三个汉字都代表不同数字,这道题没有符合条件的解。
【避坑技巧】
⚠️做汉字数字谜时,最后一定要检查所有汉字代表的数字是否都不重复!
这是最容易被忽略的一步,也是最常见的错误原因。
🎮五、趣味挑战题
【趣味挑战 神奇的142857】★★★★挑战
【题目】
142857是一个非常神奇的数字,它被称为"走马灯数"。我们来看看它有多神奇:
142857 × 1 = 142857
142857 × 2 = 285714
142857 × 3 = 428571
142857 × 4 = 571428
142857 × 5 = 714285
142857 × 6 = 857142
发现了吗?乘以1到6,结果都是由1、4、2、8、5、7这六个数字组成的,只是顺序不同,就像走马灯一样转来转去!
现在请你用竖式数字谜的知识,解决下面这个问题:
A B C D E F
× 3
-------------
B C D E F A
相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的数字。求A、B、C、D、E、F分别代表什么数字?
【提示】
从个位开始分析:F×3,个位是A。然后依次往前推。
别忘了:六位数乘3还是六位数,说明A×3不进位,A可能是多少?
【解题思路引导】
第一步:从最高位突破
六位数乘 3 还是六位数,说明 A×3 不进位(如果进位就变成七位数了)。
A 可能是几?1、2、3(因为 3×3=9,不进位;4×3=12,进位了)。
第二步:从个位开始推
F×3,个位是 A。我们可以把 A=1、2、3 分别代入试试。
第三步:依次往前推
确定了 F,再看 E×3 + 进位,个位是 F... 这样一位一位往前推。
试试自己推推看,再看答案!
【答案】
A=1, B=4, C=2, D=8, E=5, F=7
即 142857 × 3 = 428571 ✓
数学小知识
142857为什么这么神奇?
因为 1 ÷ 7 = 0.142857142857...,它是1/7的循环节!
142857这个数字最早发现于埃及金字塔内,是一组神奇的数字,它证明一星期有7天,每过一天,每个数字就轮流值班一次。
💡六、一题多解精选
【经典题 加法竖式谜】
【题目】
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ □ □
+ □ □
-------
1 □ 0 8
【解法一:从高位入手(推荐)】
思路:先确定千位和百位,再推十位和个位。
1. 填千位:三位数加两位数得四位数,和的千位只能是1。
2. 填百位:三位数的百位 + 进位1 = 10(因为和的百位是0,且向千位进1)。所以三位数的百位=9,十位相加向百位进1。
3. 填个位:三位数的个位 + 两位数的个位 = 8 或 18。如果等于18,只能是9+9=18,进位1。
4. 填十位:三位数的十位 + 两位数的十位 + 个位进位 = 10(向百位进1,和的十位是0)。
一个典型答案:
9 0 9
+ 9 9
-------
1 0 0 8
【解法二:从个位入手】
思路:先从个位开始,一步步往前推。
1.填个位:个位相加,个位是8。有两种可能:
不进位:□+□=8
进位:□+□=18(只能是9+9)
2.填十位:十位相加 + 个位进位,个位是0。
如果个位不进位:十位相加个位是0,可能是0+0=0或5+5=10等
如果个位进位1:十位相加个位是9,可能是0+9=9或1+8=9等
3.填百位:三位数百位 + 十位进位,结果是十几(因为和是四位数)。因为三位数的百位是一位数,加上进位(最多1),最大是9+1=10,所以和的百位一定是0,向千位进1。所以三位数的百位 + 十位进位 = 10如果十位进位=1,则三位数百位=9
4.填千位:千位是1。
一个典型答案:
9 2 6
+ 8 2
-------
1 0 0 8
方法对比
· 从高位入手:适合位数差较大的题目,能快速确定最高位,思路清晰,推荐使用
· 从个位入手:适合个位特征明显的题目,需要考虑的情况较多,容易遗漏
大多数题目,从高位入手更简单,因为最高位的范围最小,最容易确定。
✏️七、基本练习(基础必做,建议 10 分钟完成)
标注说明:★基础 / ★★提升 / ★★★拔高
1. 【加法竖式谜】★基础
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ □ □
+ □ □
----------
1 □ 0 5
2. 【减法竖式谜】★基础
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ □ □ □
- □ □ □
-------------
□ 7
(提示:四位数减三位数得两位数,被减数和减数分别是多少?)
3. 【乘法竖式谜】★★提升
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立(方框内数字可重复,写出一组符合的解即可):
□ □ 5
× □
---------
2 □ 7 5
4. 【汉字数字谜】★★提升
在下列加法算式中,相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字:
开 心
+ 心 开
-------
8 8
问:"开"和"心"分别代表什么数字?(写出所有可能)
🔥八、拓展练习(拔高选做,学有余力的同学挑战)
标注说明:★★★拔高 / ★★★★挑战
1. 【复杂加法竖式谜】★★★拔高
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ □ □
□ □ □
+ □ □ □
---------
2 □ □ 8
2. 【复杂减法竖式谜】★★★拔高
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立:
□ 0 0 □
- □ 0 □
---------
□ 9
3. 【乘法竖式谜】★★★拔高
在下面竖式的□内填入合适的数字,使竖式成立(数字可重复,写出一组典型解):
□ □
× □ □
------
□ □
□ □
------
□ □ 6
4. 【字母数字谜】★★★★挑战
在下列加法算式中,相同的字母代表相同的数字,不同的字母代表不同的数字:
S E N D
+ M O R E
---------
M O N E Y
这是一道世界著名的数字谜,求每个字母代表什么数字?
(提示:五位数加四位数得五位数,说明M是多少?)
📝九、基本练习完整分步答案
第1题答案
【题目】
□ □ □
+ □ □
-------
1 □ 0 5
【解析】
1. 填千位:
三位数加两位数得四位数,和的千位只能是1。
2. 填百位:
三位数的百位 + 十位进位 = 10(因为和的百位是0,且向千位进1)。
所以三位数的百位=9,且十位相加向百位进1。
3. 填个位:
个位相加,个位是5。
有两种可能:
不进位:□+□=5
进位:□+□=15
4. 填十位:
十位相加 + 个位进位,个位是0,且向百位进1。
即:十位相加 + 个位进位 = 10
我们取一组典型解:
个位进位=1(如7+8=15),则十位相加=9(如3+6=9)。
9+1=10,个位写0,向百位进1。✓
【一个典型答案】
9 3 7
+ 6 8
-------
1 0 0 5
验算:937 + 68 = 1005 ✓
📝 说明:本题有多组解,以上为一组典型答案,只要符合条件都正确。
第2题答案
【题目】
□ □ □ □
- □ □ □
---------
□ 7
【解析】
1. 填千位和百位:
四位数减三位数得两位数,说明被减数 < 1100,减数 > 900。
被减数千位:1
减数百位:9
被减数百位:0(因为十位相减要向百位借1,百位向千位借1后变成10,借1给十位剩9,9-9=0)
2. 填个位:
被减数个位 - 减数个位 = 7。
如果不借位:被减数个位 = 减数个位 + 7。
如果借位:被减数个位 + 10 - 减数个位 = 7,即 减数个位 = 被减数个位 + 3。
3. 填十位:
十位相减后得一位数(差的十位),且要向百位借1。
被减数十位 + 10(借位) - 个位借位 - 减数十位 = 差的十位。
差是两位数,说明差≥10。
被减数 - 减数 ≥ 10
被减数 < 1100,减数 > 900。
被减数最小是1000,减数最大是999,差最小是1。
差是两位数,说明差在10到99之间。
我们取一组典型解:
例如:被减数=1000,减数=983,差=17。
验证:1000 - 983 = 17 ✓
差的个位是7,符合条件。
【一个典型答案】
1 0 0 0
- 9 8 3
---------
1 7
验算:1000 - 983 = 17 ✓
说明:本题有多组解,只要符合条件即可。
第3题答案
【题目】
□ □ 5
× □
-------
2 □ 7 5
【解析】
1. 确定一位数乘数的范围:
三位数乘一位数得四位数,且积的千位是2。
三位数乘一位数得四位数,说明一位数至少是3(因为300×3=900还是三位数,400×3=1200是四位数)。
积的千位是2,说明三位数×一位数在2000到2999之间。
2. 从个位突破:
被乘数个位是5,积的个位也是5。
5 × 一位数,个位是5。
说明一位数是奇数(1、3、5、7、9)。
3. 逐一验证:
· 一位数=1:三位数×1=三位数,不是四位数,排除。
· 一位数=3:积在2000-2999,所以三位数在667-999之间。三位数个位是5,所以可能是675、685...995。675×3=2025,积的十位是2,不是7,排除。继续试:725×3=2175,十位是7!✓
找到一组解:725 × 3 = 2175
验证:725×3=2175,积的千位2、百位1、十位7、个位5,完全符合。✓
【答案】
7 2 5
× 3
-------
2 1 7 5
验算:725 × 3 = 2175 ✓
说明:本题还有其他解,例如475×5=2375,575×5=2875(但5重复,若允许数字重复则合法)等。
第4题答案
【题目】
开 心
+ 心 开
-------
8 8
【解析】
1. 分析个位和十位:
个位:心 + 开,个位是8
十位:开 + 心,个位是8
个位和十位都是"开+心",结果都一样,说明个位相加没有进位(如果进位,十位就会多1,结果就不一样了)。
2. 得出结论:
开 + 心 = 8
3. 考虑约束条件:
· 不同汉字代表不同数字:开 ≠ 心
· 首位不能为0:开 ≠ 0,心 ≠ 0
4. 找出所有可能:
开 + 心 = 8,且开 ≠ 心,开 ≠ 0,心 ≠ 0
可能的组合:
· 开=1,心=7(17+71=88)
· 开=2,心=6(26+62=88)
· 开=3,心=5(35+53=88)
· 开=5,心=3(53+35=88)
· 开=6,心=2(62+26=88)
· 开=7,心=1(71+17=88)
共6组解。
【答案】
共有6组解:
· 开=1,心=7
· 开=2,心=6
· 开=3,心=5
· 开=5,心=3
· 开=6,心=2
· 开=7,心=1
📝十、拓展练习完整分步答案
第1题答案
【题目】
□ □ □
□ □ □
+ □ □ □
---------
2 □ □ 8
【解析】
1. 填千位:
三个三位数相加得四位数,和的千位只能是1或2。
题目中千位是2,说明三个三位数相加向千位进2。
三个一位数相加最多进2(9+9+9=27),所以正好进2。
说明三个三位数的百位相加 = 20多(加上十位进位后向千位进2)。
2. 填个位:
三个数的个位相加,个位是8。
可能有进位0、1或2。
3. 找一组典型解:
取一组典型解如下:
三个数都是900多:900+900+900=2700,千位是2,百位是7。
个位相加个位是8:比如6+1+1=8。
906 + 901 + 901 = 2708
验证:906+901+901=2708 ✓
但这样数字重复太多,我们找一个更有代表性的:
936 + 851 + 921 = 2708
验证:936+851=1787,1787+921=2708 ✓
【一个典型答案】
9 3 6
8 5 1
+ 9 2 1
---------
2 7 0 8
验算:936 + 851 + 921 = 2708 ✓
说明:本题有多组解,只要符合条件即可。
第2题答案
【题目】
□ 0 0 □
- □ 0 □
---------
□ 9
【解析】
1. 分析位数:
四位数减三位数得两位数,说明被减数 < 1100,减数 > 900。
被减数千位:1
减数百位:9
所以被减数 = 1 0 0 □,减数 = 9 0 □。
2. 分析个位:
被减数个位 - 减数个位 = 9(差的个位)。
如果不借位:被减数个位 = 减数个位 + 9。
但被减数个位是一位数,减数个位≥0,所以被减数个位≥9。
可能:被减数个位=9,减数个位=0。
如果借位:被减数个位 + 10 - 减数个位 = 9,即 减数个位 = 被减数个位 + 1。
3. 分析十位和百位:
被减数十位是0,减数十位是0。
但个位可能向十位借位,十位是0,不够借,要向百位借。
被减数百位是0,也要向千位借。
这是一道连续借位的减法题。
4. 构造一组解:
被减数=1000,减数=981,差=19。
验证:1000 - 981 = 19 ✓
差的个位是9,符合条件。
检查:被减数1000,减数981。
被减数:1 0 0 0 → 符合 □ 0 0 □
题目中减数是 □ 0 □,即十位是0。
所以减数 = 9 0 □。
被减数 = 1 0 0 □
减数 = 9 0 □
差 = □ 9
100□ - 90□ = □9
即 1000 + a - (900 + b) = 10c + 9
100 + a - b = 10c + 9
91 + a - b = 10c
a和b都是0-9的数字,c是1-9的数字(差是两位数)。
91 + a - b 是10的倍数。
a - b = 10c - 91
c可能是9或10(因为差是两位数,所以c≥1。又因为91+a-b=10c,且a,b都是0-9的数字,所以91-9≤10c≤91+9,即82≤10c≤100,但c是一位数,所以c只能是9)。
c=9:a - b = 90 - 91 = -1,即 b = a + 1
所以:只要减数个位 = 被减数个位 + 1,就成立。
例如:a=5,b=6
被减数=1005,减数=906,差=99
验证:1005 - 906 = 99 ✓
差是99,个位是9,符合条件。
【答案】
1 0 0 5
- 9 0 6
---------
9 9
验算:1005 - 906 = 99 ✓
说明:本题有多组解,只要减数个位 = 被减数个位 + 1 即可。
第3题答案
【题目】
□ □
× □ □
-----
□ □
□ □
-----
□ □ 6
【解析】
1. 分析结构:
两位数乘两位数,第一个部分积(被乘数×乘数个位)是两位数,第二个部分积(被乘数×乘数十位)也是两位数,最后的积是三位数,个位是6。
2. 从个位突破:
积的个位是6,说明被乘数个位 × 乘数个位,个位是6。
可能的组合:1×6、2×3、2×8、3×2、4×4、4×9、6×1、6×6、7×8、8×2、8×7、9×4
3. 分析部分积的位数:
被乘数 × 乘数个位 = 两位数
被乘数 × 乘数十位 = 两位数
说明被乘数和乘数都比较小。
4. 找一组典型解:
我们来试:
被乘数=12,乘数=13
12×3=36(两位数,个位6)✓
12×1=12(两位数)✓
最后积:36+120=156(三位数,个位6)✓
验证:12 × 13 = 156 ✓
【答案】
1 2
× 1 3
-----
3 6
1 2
-----
1 5 6
验算:12 × 13 = 156 ✓
说明:本题有多组解,如12×13=156、14×14=196、16×11=176、13×12=156等。注意:乘数13和12只是交换位置,竖式结构相同。
第4题答案
【题目】
S E N D
+ M O R E
---------
M O N E Y
【解析】
这是世界著名的"SEND+MORE=MONEY"数字谜。
1. 确定 M = 1,O = 0:
四位数加四位数得五位数,万位只能是1,所以 M = 1。
千位:S + M + 百位进位 = S + 1 + 百位进位。
结果千位是O,且向万位进1。
因为S是一位数,S+1+百位进位最大是9+1+1=11。要向万位进1,
所以: S + 1 + 百位进位 = 10(写0,进1)或 11(写1,进1,但O≠M=1)
所以 O = 0,且 S + 1 + 百位进位 = 10,即 S + 百位进位 = 9。
2. 确定百位进位 = 0,从而 S = 9:
百位:E + O + 十位进位 = E + 0 + 十位进位。结果的百位是N。
因为E ≠ N,所以E + 十位进位 ≠ N。
如果十位进位 = 0,则E = N,矛盾!
所以十位进位 ≥ 1,且 E + 十位进位 = N + 10×百位进位。
因为E、N都是0-9的数字,
E + 十位进位 ≤ 9+1=10(十位进位最大为1,因为个位D+E最大9+8=17,进位1)。
如果百位进位 = 1,则E + 十位进位 = N + 10。
因为E ≤ 9,十位进位 ≤ 1(个位D+E最大为9+8=17,最多进1),所以E + 十位进位 ≤ 10。当且仅当E=9且个位有进位时取等号。
因此N=0。但O=0,且N≠O(不同字母代表不同数字),矛盾!
所以 百位进位 = 0,从而 S = 9。
且 E + 十位进位 = N。因为十位进位≥1且E≠N,
所以 十位进位 = 1,E + 1 = N。
3. 确定R=8
十位:N + R + 个位进位 = E + 10×十位进位 = E + 10(因为十位进位=1)。
代入N = E + 1: (E + 1) + R + 个位进位 = E + 10
化简:R + 个位进位 = 9
个位:D + E = Y + 10×个位进位。
如果个位进位 = 0,则R = 9,但S = 9,矛盾!
所以 个位进位 = 1,R = 8。
4. 确定D、E、N、Y
已确定:M=1, O=0, S=9, R=8。已用数字:0,1,8,9。
剩余可用:2,3,4,5,6,7。
个位:D + E = Y + 10(个位进位=1),
所以 D + E = Y + 10,即 D + E ≥ 12。
且 N = E + 1,N必须是可用数字。
尝试:
E = 5,则N = 6。D + 5 ≥ 12 → D ≥ 7。取D = 7,则Y = 2。 检查:5,6,7,2都不在{0,1,8,9}中,且互不相同,符合题意。
5. 验证
S=9, E=5, N=6, D=7
M=1, O=0, R=8, Y=2 ✓
完整竖式:
9 5 6 7
+ 1 0 8 5
---------
1 0 6 5 2
验算:9567 + 1085 = 10652 ✓
检查所有字母:S=9, E=5, N=6, D=7, M=1, O=0, R=8, Y=2
8个不同数字,都不重复,符合条件。✓
【答案】
S=9, E=5, N=6, D=7, M=1, O=0, R=8, Y=2
9 5 6 7
+ 1 0 8 5
---------
1 0 6 5 2
数学趣闻
"SEND + MORE = MONEY"是最著名的数字谜之一,由英国数学家亨利·杜德耐(Henry Dudeney)于1924年创作。
它的巧妙之处在于:SEND(发送)+ MORE(更多)= MONEY(钱),正好组成一句有意义的英文句子!
📝十一、学习建议
1.多练习:竖式数字谜需要熟能生巧,多做几道题就能找到感觉
2.讲思路:做完题后,试着给别人讲一讲你的解题思路,能讲清楚就是真的会了
3.找规律:不同类型的题目有不同的突破口,注意总结规律
4.耐心细致:数字谜就像侦探破案,需要耐心和细心,不能急躁
恭喜你完成了本讲的学习!竖式数字谜不仅有趣,还能锻炼你的逻辑思维能力。继续加油,你一定能成为数字侦探高手!
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