内容正文:
小学三年级上册奥数培优讲义★ ★ ★ ★ ★
第3讲 竖式数字谜(初步)
适用年级
小学三年级(奥数培优)
课时安排
1课时 / 60分钟
难度等级
★★★☆☆(入门进阶)
前置知识
万以内竖式计算、横式数字谜
核心能力
逻辑推理、逆向思维、进位退位分析
编排特色
知识点导航 + 典例精讲 + 分层训练 + 详细解析
🎯 学习目标
目标1:理解竖式数字谜的基本概念,知道□、汉字、字母在竖式中代表隐藏的数字。
目标2:掌握三大解题突破口:个位分析、首位分析、进位/退位传递分析。
目标3:能熟练运用"从个位入手、逐位推理"的方法解决加法竖式数字谜。
目标4:能正确处理减法中的连续退位问题,掌握被减数中间有0的退位技巧。
目标5:初步接触文字竖式(汉字/字母代替数字),理解"相同符号代表相同数字、不同符号代表不同数字、首位不为0"三大规则。
目标6:养成"算出结果后代回验算"的良好习惯,培养严谨的逻辑推理能力。
📖 课前导入
同学们,我们已经学会了万以内的加减法竖式计算。在竖式中,每一个数位上的数字都按照"个位对个位、十位对十位"的规则整齐排列,计算时要注意满十进一、不够借一。
今天,我们要挑战一种更有趣的数学游戏——竖式数字谜!在这些竖式中,一部分数字被小方框□、可爱的汉字或者神秘的字母遮住了,就像给竖式戴上了面具。我们的任务就是当一名数学小侦探,根据加减法的运算规则,把藏在面具后面的数字一个个找出来!
解竖式数字谜的关键是找到"突破口"——那个信息最完整、最容易确定的数位。找到突破口后,我们就可以顺藤摸瓜,从低位到高位(或从高位到低位)一步步推理,把所有隐藏的数字都揪出来!准备好了吗?让我们开始今天的侦探之旅吧!
🧭 知识导航
🔹 核心概念
竖式数字谜:在加减法竖式中,部分数字用□、○、汉字或字母代替,要求根据加减法的运算规则还原出完整竖式。被代替的数字通常是0~9中的一个,特殊情况下需要根据题意确定取值范围。
🔹 三大解题突破口
突破口一:个位分析
从个位开始看,个位只有两个数字相加或相减,信息最直接,是最常用的突破口。
加法:看和的个位数字,判断两个加数的个位之和是否满十进位;
减法:看差的个位数字,判断被减数个位是否需要向十位借位。
突破口二:首位分析
看竖式的最高位(首位),利用位数变化判断是否进位或退位。
加法:两个n位数相加,和如果是n+1位数,和的首位一定是1,且最高位相加一定进位了;
减法:被减数是n位数、减数和差都是n-1位数时,被减数的首位一定是1且发生了退位。
突破口三:进位/退位传递分析
进位和退位会从低位向高位逐位传递,推理时必须跟踪每一位的进位/退位状态。
加法:两个一位数相加最大为9+9=18,所以每一位向高位的进位只能是0或1,不可能是2;
减法:某一位不够减时,向高位借1当10,高位数字要先减1再参与运算;每一位最多退1。
🔹 重要规律速记
加法进位规律
两个一位数相加,和最大为18,所以每一位向高位的进位只能是0或1。
减法退位规律
某一位不够减时,向高位借1当10,高位数字必须先减1再运算。
首位判断规律
两个两位数相加得三位数,和的百位一定是1;三位数减两位数得两位数,被减数的百位一定是1且退位。
文字谜规则
相同汉字/字母代表相同数字,不同汉字/字母代表不同数字,首位不能为0。
🔔 易错辨析
易错点1
❌ 错误:只看当前位,忘记低位传来的进位或退位
✅ 正确:每一位计算时,都要先确认低位是否有进位/退位传递过来,再进行当前位的运算。
易错点2
❌ 错误:加法中误认为进位可能是2
✅ 正确:两个一位数相加最大9+9=18,进位只能是0或1,绝对不可能是2。
易错点3
❌ 错误:减法中忘记被借位后高位数字要减1
✅ 正确:某一位被低位借了1,计算该位时必须先减1,再减去减数对应位的数字。
易错点4
❌ 错误:算出结果后不验算
✅ 正确:把所有数字代回竖式,逐位重新计算一遍,确认等式成立。验算是发现错误的最后一道防线!
易错点5
❌ 错误:文字谜中忽略"首位不能为0"
✅ 正确:汉字或字母如果在一个数的最高位(首位),它代表的数字不能是0。
📚 典例精讲
【例1】加法竖式——个位突破法
题目:在下面竖式的□中填上适当的数字,使竖式成立。
5 □ 8
+ □ 7 □
───────
9 2 5
▶ 分析:从个位开始,个位信息最完整(已知第一个加数个位8和和的个位5),先确定第二个加数的个位和是否进位,再依次推十位、百位。
▶ 详解
第一步:个位(确定第二个加数的个位)
第一个加数个位是8,和的个位是5。因为8 > 5,说明个位相加一定进位了(如果不进位,8加任何数的个位都不可能比8小)。
8 + □ = 15,所以 □ = 7,向十位进1。
第二步:十位(确定第一个加数的十位)
第一个加数十位是□,第二个加数十位是7,加上个位进来的进位1,和的十位是2。
□ + 7 + 1 的个位是2,即 □ + 8 的个位是2。因为8 > 2,说明十位也进位了:□ + 8 = 12,所以 □ = 4,向百位进1。
第三步:百位(确定第二个加数的百位)
第一个加数百位是5,第二个加数百位是□,加上十位进来的进位1,等于和的百位9。
5 + □ + 1 = 9,所以 □ + 6 = 9,□ = 3。
✅ 验证:548 + 377 = 925 ✓
✅ 答案:第一个加数十位填4,第二个加数百位填3、个位填7。完整竖式:548 + 377 = 925。
💡 【方法点睛】
个位是最常见的突破口——已知信息最多。先看个位:如果已知加数的个位数字大于和的个位数字,说明一定进位了;反之则可能不进位。确定个位数字和进位后,再从低到高逐位推理。
【例2】求数字和——两种突破口对比
题目:下面两个竖式中,□里的数字都被盖住了。分别求每个竖式中被盖住的四个数字之和。
(1)
□ □
+ □ □
──────
1 5 9
(2)
□ □
+ □ □
──────
1 9 4
▶ 分析:两题题型相同(都是两位数加两位数求数字和),但突破口不同。第(1)题从和的个位入手;第(2)题从和的最高两位入手。
▶ 详解
第(1)题:从个位突破
和的个位是9。两个一位数相加最大是9+9=18,如果个位相加进位了,和的个位最大是8(18的个位是8)。现在和的个位是9,说明个位相加一定没有进位。
所以两个加数的个位数字之和 = 9。
个位没有进位,十位数字之和直接等于和的前两位15(十位相加向百位进1,十位留5)。
所以两个加数的十位数字之和 = 15。
四个数字之和 = 9 + 15 = 24。
第(2)题:从首位突破
和的最高两位是19(百位是1,十位是9)。两个一位数相加最大是9+9=18,而和的十位是9、百位是1,说明十位相加后向百位进了1,且"十位数字之和 + 个位进位 = 19"。
因为十位两个数字最大和为18,所以 18 + 个位进位 = 19,个位进位 = 1。
个位相加进位1,且和的个位是4,所以两个加数的个位数字之和 = 14(14的个位是4,向十位进1)。
十位数字之和 + 个位进位1 = 19,所以十位数字之和 = 18。
四个数字之和 = 14 + 18 = 32。
✅ 验证:(1) 例如69 + 90 = 159,四个数字6+9+9+0=24 ✓;(2) 例如95 + 99 = 194,四个数字9+5+9+9=32 ✓
✅ 答案:(1) 24;(2) 32。
💡 方法点睛
同样是求数字和,突破口可能不同:和的个位是9(不进位特征)→从个位入手;和的前两位是19(必进位特征)→从首位入手。要学会观察数字特征,灵活选择最便捷的突破口。
【例3】减法竖式——退位分析
题目:在下面竖式的□中填上适当的数字,使竖式成立。
8 □ 0 □
- □ 3 7 6
─────────
3 8 □ 9
▶ 分析:减法竖式从个位开始,注意退位的传递。个位已知差的个位9和减数个位6,先确定被减数的个位和是否退位;被减数十位是0,退位会连续传递,需要特别小心。
▶ 详解
第一步:个位(确定被减数的个位)
差的个位是9,减数的个位是6。被减数个位是□。
如果不退位:□ - 6 = 9 → □ = 15,不可能(一位数)。
所以一定退位了。
退位后:10 + □ - 6 = 9 → □ + 4 = 9 → □ = 5。(被减数个位是5)
验证:15 - 6 = 9 ✓,向十位借了1。
第二步:十位(确定差的十位)
被减数十位是0,被个位借了1。0不够借,必须向百位借1变成10,再被个位借1剩9。
9 - 7(减数十位)= 2,所以差的十位是2。
验证:十位向百位借了1 ✓
第三步:百位(确定被减数的百位)
被减数百位是□,被十位借了1,再减去减数百位3,等于差的百位8。
□ - 1 - 3 = 8 → □ - 4 = 8 → □ = 12,不可能。
说明百位也向千位借位了。
借位后:10 + □ - 1 - 3 = 8 → □ + 6 = 8 → □ = 2。(被减数百位是2)
验证:2被借1剩1,1-3不够,向千位借1变11,11-3=8 ✓
第四步:千位(确定减数的千位)
被减数千位是8,被百位借了1,再减去减数千位□,等于差的千位3。
8 - 1 - □ = 3 → 7 - □ = 3 → □ = 4。(减数千位是4)
✅ 验证:8205 - 4376 = 3829 ✓
✅ 答案:被减数百位填2、个位填5,减数千位填4,差的十位填2。
完整竖式:8205 - 4376 = 3829。
💡 【方法点睛】
减法竖式要特别注意退位的传递:某一位被低位借了1,计算时要先减1;如果不够减,要继续向高位借1。被减数中间有0时,退位会连续传递(0变成9),这是减法数字谜中最容易出错的地方,一定要逐位跟踪!
【例4】文字竖式——"数学乐园"
题目:在下面的加法竖式中,"数""学""乐""园"分别代表不同的数字,它们各等于多少?
园
乐 园
学 乐 园
+ 数 学 乐 园
─────────────
1 8 8 8
▶ 分析:这是一个四行累加的文字竖式。从个位开始,个位有4个"园"相加,和的个位是8。先确定"园"的值,再依次向高位推理。注意:相同汉字代表相同数字,不同汉字代表不同数字,首位"数"不能为0。
▶ 详解
第一步:个位(确定"园")
个位有4个"园"相加,和的个位是8。
园 × 4 的个位是8。可能:园 = 2(2×4=8)或 园 = 7(7×4=28)。
如果园 = 2:个位相加 2+2+2+2 = 8,不进位。
十位:3个"乐"相加,个位是8。乐×3个位8 → 乐=6(6×3=18),向百位进1。
百位:2个"学"相加 + 进位1,个位是8。学×2+1个位8 → 学×2个位7,不可能(偶数乘2个位不可能是奇数)。
所以园 = 2 矛盾,排除。
因此园 = 7。个位:7+7+7+7 = 28,个位是8,向十位进2。
第二步:十位(确定"乐")
十位有3个"乐"相加,加上个位进来的进位2,和的个位是8。
乐 × 3 + 2 的个位是8,即 乐 × 3 的个位是6。
只有 2 × 3 = 6,所以乐 = 2。
十位:2+2+2+2 = 8,个位是8,不向百位进位。
第三步:百位(确定"学")
百位有2个"学"相加,加上十位进来的进位0,和的个位是8。
学 × 2 的个位是8。学 = 4(4×2=8)或 学 = 9(9×2=18)。
如果学 = 9:9+9 = 18,向千位进2。千位:数 + 2 = 1 → 数 = -1,不可能。排除。
所以学 = 4。百位:4+4 = 8,个位是8,不向千位进位。
第四步:千位(确定"数")
千位只有"数",加上百位进来的进位0,等于和的千位1。
数 = 1。
✅ 验证:7 + 27 + 427 + 1427 = 1888 ✓;四个数字互不相同:数=1,学=4,乐=2,园=7 ✓
✅ 答案:数 = 1,学 = 4,乐 = 2,园 = 7。
💡 【方法点睛】
文字竖式要牢记三大规则:①相同汉字代表相同数字,不同汉字代表不同数字;②首位不能为0;③遇到多种可能时,要用"不同数字"和"首位不为0"等条件逐一排除矛盾。推理时要把每一种可能都验证一遍,不能想当然!
【例5】连续进位加法——首位突破
题目:在下面竖式的□中填上适当的数字,使竖式成立。
8 □ 7
+ □ 9 □
─────────
1 0 5 6
▶ 分析:和是四位数1056,而两个加数都是三位数,说明百位相加后向千位进了1,且和的千位一定是1(首位分析)。从个位开始逐位推理,注意每一位都有进位。
▶ 详解
第一步:个位(确定第二个加数的个位)
第一个加数个位是7,和的个位是6。因为7 > 6,说明个位相加进位了。
7 + □ = 16,所以 □ = 9,向十位进1。
第二步:十位(确定第一个加数的十位)
第一个加数十位是□,第二个加数十位是9,加上个位进来的进位1,和的十位是5。
□ + 9 + 1 的个位是5,即 □ + 10 的个位是5。
□ + 10 = 15(因为一定进位了),所以 □ = 5,向百位进1。
第三步:百位(确定第二个加数的百位)
第一个加数百位是8,第二个加数百位是□,加上十位进来的进位1,等于和的前两位10(向千位进1,百位留0)。
8 + □ + 1 = 10,所以 □ = 1。
第四步:千位(首位验证)
两个三位数相加得四位数,和的千位一定是1,与题目一致 ✓。
✅ 验证:857 + 199 = 1056 ✓
✅ 答案:第一个加数十位填5,第二个加数百位填1、个位填9。
完整竖式:857 + 199 = 1056。
💡 方法点睛
两个三位数相加得四位数,和的千位一定是1,且百位相加一定进位了。这是首位分析的重要结论。当竖式中每一位都有进位时(连续进位),要特别注意从个位开始逐位跟踪进位状态,不能漏掉任何一位的进位!
📋 方法总结表
突破口
适用场景
操作要点
个位分析
个位已知信息较多时
看和/差的个位,判断是否进位/退位;确定个位数字后向高位推进
首位分析
位数发生变化时
两数相加位数增加→和的首位是1;被减数比减数/差多一位→被减数首位是1且退位
进位/退位传递
所有竖式通用
加法进位只能是0或1;减法退位要逐位跟踪;被借位后高位先减1
文字谜约束
汉字/字母代替数字时
相同符号同数字,不同符号不同数字,首位不为0;多可能性逐一排除
验算验证
所有题目完成后
把所有数字代回竖式,逐位重新计算,确认等式成立
📢 解题口诀
竖式谜,找突破,个位首位先琢磨;
加法进位只可能1,减法退位要追踪;
文字谜,看约束,不同数字不重复;
首位绝对不为0,多种可能要排除;
算出结果代回验,步步为营不出错!
✏️ 习题分层训练
🟦 A组|基础练习(巩固个位突破,简单加减竖式填空)
在□中填上适当的数字,使竖式成立(每题建议3分钟)。
第1题
4 □ 7
+ 3 5 □
───────
8 2 1
第2题
□ 6 3
+ 2 □ 5
───────
9 4 8
第3题
7 □ 4
- 3 8 □
───────
3 2 8
第4题
□ 0 5
- 2 □ 7
───────
4 5 8
🟧 B组|提高练习(求数字和、文字竖式、连续退位)
第5题
下面竖式中□里的数字都被盖住了,求被盖住的四个数字之和。
□ □
+ □ □
──────
1 7 9
第6题
下面竖式中□里的数字都被盖住了,求被盖住的四个数字之和。
□ □
+ □ □
──────
1 9 4
第7题
在下面的加法竖式中,A、B各代表什么数字?(已知A - B = 1)
A B
+ B A
──────
1 4 3
第8题
在□中填上适当的数字,使竖式成立(注意连续退位)。
□ 0 □ □
- □ 6 6
─────────
6 0 4 5
🟥 C组|挑战练习(复杂文字竖式、多解分析)
第9题
在下面的加法竖式中,A、B、C各代表什么数字?(已知A = 1,且A、B、C互不相同)
A B C
+ C B A
───────
8 8 8
第10题(★★★★★)
在下面的乘法竖式中,A、B、C、D各代表什么数字?(A、B、C、D互不相同且均不为0)
A 8 B
× C
───────
7 0 D 5
第11题
在□中填上适当的数字,使竖式成立。已知两个加数的十位数字相同,个位数字也相同(即两个加数完全相同),且和的十位数字与个位数字相同。此题有多个解,请全部写出。
□ □
+ □ □
──────
1 □ □
📝 参考答案与详细解析
🟦 A组参考答案
第1题:467 + 354 = 821
解析:个位7+□个位1→7+4=11,进1,个位1 ✓;十位□+5+1个位2→6+6=12,进1,十位2 ✓;百位4+3+1=8 ✓。
第2题:663 + 285 = 948
解析:个位3+5=8,不进位 ✓;十位6+□个位4→6+8=14,进1,十位4 ✓;百位□+2+1=9→□=6 ✓。
第3题:714 - 386 = 328
解析:个位4-□=8→不够减,借1,14-6=8 ✓;十位□被借1剩0,0-8不够,借1变10,10-8=2 ✓(被减数十位=1);百位7被借1剩6,6-3=3 ✓。
第4题:705 - 247 = 458
解析:个位5-7不够,借1,15-7=8 ✓;十位0被借1,向百位借1变10,再被借1剩9,9-□=5→□=4 ✓;百位□被借1剩6,6-2=4→□=7 ✓。
🟧 B组参考答案
第5题:26
解析:和的个位是9,两个一位数相加个位是9说明不进位(进位则个位最大8),个位和=9;十位和=17(向百位进1,十位留7);四个数字和=9+17=26。验证:89+90=179,8+9+9+0=26 ✓。
第6题:32
解析:和的前两位是19,十位和+个位进位=19,两个一位数最大和18,所以个位进位=1,十位和=18;个位和=14(进位1,个位4);四个数字和=14+18=32。验证:95+99=194,9+5+9+9=32 ✓。
第7题:A = 7,B = 6
解析:个位A+B的个位是3,且和是三位数143,说明A+B=13(进位1,个位3);十位A+B+1=13+1=14 ✓。又因为 A-B=1,联立A+B=13和A-B=1,解得A=7,B=6。
验证:76+67=143 ✓。
第8题:7011 - 966 = 6045
解析:个位□-6=5→不够减,借1,15-6=5→□=1(被减数个位=1);十位□被借1剩0,0-6不够,借1变10,10-6=4→被减数十位=1;百位0被借1,向千位借1变10,再被借1剩9,9-□=0→□=9(减数百位=9);千位□被借1剩6→□=7。验证:7011-966=6045 ✓。
🟥 C组参考答案
第9题:A = 1,B = 4,C = 7
解析:个位C+A的个位是8,A=1,所以C+1=8(不进位)或C+1=18(不可能),C=7;十位B+B=8→B=4(不进位)或B=9(进位,但百位A+C+1=1+7+1=9≠8,排除);百位A+C=1+7=8 ✓。验证:147+741=888 ✓。
第10题:A = 7,B = 5,C = 9, D = 6
解析:由于积的个位数是5,所以在乘数和被乘数的个位数中,一个是5,另一个是奇数。因为乘积大于被乘数的7倍,所以乘数是大于7的奇数,即只能是9(这是问题的“突破口”),被乘数的个位数是5。
因为7×9<70<8×9,所以,被乘数的百位数字只能是7。
至此,求出被乘数是785,乘数是9。唯一解:A=7,B=5,C=9,D=6。
第11题:共有5个解——50、61、72、83、94
解析一:(枚举思路) 两个相同两位数相加,和一定是偶数。
从50开始试:50+50=100✓,61+61=122✓,72+72=144✓,83+83=166✓,94+94=188✓,
共5个解。
解析二:设两个相同的加数为10a+b,则和=2(10a+b)=20a+2b。
和是三位数1□□,且和的十位=个位(设为c),即和=100+11c。所以20a+2b=100+11c。
a=5:100+2b=100+11c→2b=11c→c=0,b=0→50+50=100 ✓
a=6:120+2b=100+11c→20+2b=11c→c=2,b=1→61+61=122 ✓
a=7:140+2b=100+11c→40+2b=11c→c=4,b=2→72+72=144 ✓
a=8:160+2b=100+11c→60+2b=11c→c=6,b=3→83+83=166 ✓
a=9:180+2b=100+11c→80+2b=11c→c=8,b=4→94+94=188 ✓
a≤4时和为两位数,不符合。所以全部解为:50、61、72、83、94。
📌 本讲小结
◆ 竖式数字谜的本质:根据加减法运算规则,通过逻辑推理还原被隐藏的数字。
◆ 三大突破口:①个位分析(最常用);②首位分析(位数变化时);③进位/退位传递分析(通用)。
◆ 加法核心规律:两个一位数相加最大18,每一位进位只能是0或1;两数相加位数增加时,和的首位必为1。
◆ 减法核心规律:不够减时借1当10,高位先减1再运算;被减数中间有0时,退位连续传递(0变9)。
◆ 文字谜三大规则:相同符号同数字、不同符号不同数字、首位不为0;多种可能性要逐一排除。
◆ 必做步骤:算出结果后一定要代回竖式逐位验算,确认等式成立。
⚠️ 易错警示
⚠️ 易错警示
警示1:推理时跳过进位/退位:这是最常见的错误!每算一位都要问自己"低位有没有进位/退位传过来?"
警示2:加法进位写成2:两个一位数相加最大9+9=18,进位只能是0或1,永远不可能是2。
警示3:减法忘记高位减1:某一位被借了1,计算该位时必须先减1,否则结果一定错。
警示4:被减数中间有0时处理错误:0被借1后要变成9,不是变成10(10是向高位借了之后还没被低位借的状态)。
警示5:文字谜忽略首位不为0:汉字/字母在首位时不能是0,排除矛盾时这个条件经常用到。
警示6:不验算就交卷:代回验算是发现错误的最后机会,哪怕觉得自己肯定对了,也要花30秒验算一遍!
🧠 学习建议
🧠 学习建议
建议1:先练熟基础题:A组题目是基本功,务必做到每题都能在3分钟内正确完成,再挑战B组和C组。
建议2:养成标注习惯:在竖式旁边用小字标注每一位的进位(小1)或退位(小点),这样不容易遗漏。
建议3:多问"为什么":不要满足于算出答案,要思考"为什么从这个数位突破?""还有没有其他突破口?",培养灵活的思维。
建议4:错题本积累:把做错的题目抄在错题本上,标注错误原因(如"忘记进位""退位处理错"),每周复习一次。
建议5:循序渐进:本讲是"初步",掌握后可以继续学习更复杂的乘除法竖式数字谜、多解分析、极值问题等进阶内容。
建议6:亲子互动:家长可以和孩子一起玩"出谜猜谜"游戏,一人写竖式遮数字,另一人推理,在游戏中巩固技能。
— 祝贺你完成了本讲的学习,你是最棒的! —
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