内容正文:
人教版小学三年级下册数学竞赛培优讲义
第8讲 竖式数字谜
——两位数乘法与除数是一位数的除法——
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【课程信息】
讲次
第8讲
适用年级
三年级下册
专题
竖式数字谜
建议课时
2课时
核心内容
两位数乘两位数竖式谜、除数是一位数的除法竖式谜
难度星级
★★★☆☆
教材对应
人教版三下第4章(两位数乘两位数)、第2章(除数是一位数的除法)
配套资源
例题6道·变式6道·习题11道·全解析
【学习目标】
维度
具体目标
知识与技能
掌握乘数、除数为两位数的乘、除法竖式数字谜的解法;学会用字母标记方框辅助推理;熟练运用个位分析、高位估值、分类排除三种工具;看懂乘法竖式两层部分积与除法竖式落数结构;会解汉字数字谜(同字同数、异字异数);能结合“被除数、除数、商、余数四数之和”条件求解竖式谜。
过程与方法
经历“标记字母→个位突破→高位估值→分类排除→回代验算”的完整推理流程;体会分类讨论、排除筛选的数学思想;理解竖式各部分积、落位的结构含义。
思维品质
提升逻辑推理能力与数感;不盲目试数,先缩小候选范围再逐一验证;审题看清约束条件(不同汉字代表不同数字);推理结束后完整验算整个竖式。
情感与应用
感受复杂竖式数字谜的推理乐趣;养成有依据、分步骤、讲验算的做题习惯。
一、知识框架与核心考点
考点1 两位数乘两位数竖式结构
两位数乘两位数的竖式中,乘数的个位和十位分别与被乘数相乘,得到两层部分积:
第一层部分积 = 被乘数 × 乘数个位,末位与个位对齐;
第二层部分积 = 被乘数 × 乘数十位,末位与十位对齐(即整体向左错一位,末尾的0通常省略不写);
两层部分积相加 = 最终乘积。(例如下图)
考点2 除数是一位数的除法竖式结构
除数是一位数时,除法竖式的基本流程是"除—乘—减—落"四步循环:
① 除:看被除数的前一位(或前两位)够不够除,确定商的这一位;
② 乘:商的这一位 × 除数,把乘积写在被除数对应位置的下方;
③ 减:用被除数的对应部分减去乘积,得到余数(余数必须小于除数);
④ 落:把被除数的下一位数字"落"下来,和余数组成新数,继续除。
带余除法关系:被除数 = 除数 × 商 + 余数,且 余数 < 除数。
考点3 三大推理工具
工具一(个位突破口):从竖式的个位运算入手,利用乘法口诀和进位关系,先锁定个位数字,再逐步向高位推理。
工具二(高位估值):利用乘积的最高位或总积的位数,估算某个乘数的大致范围,把候选数字从9个缩小到2—3个。
工具三(分类排除):当候选不止一个时,把每个候选分别代入竖式检验,不符合条件(如进位不对、位数不符、余数≥除数)的淘汰,留下唯一解或全部合法解。
考点4 汉字数字谜规则
规则一(同字同数):相同的汉字代表相同的数字;
规则二(异字异数):不同的汉字代表不同的数字;
规则三(首位不为0):多位数的首位汉字不能代表数字0;
规则四(完整验算):推理出结果后,必须把所有数字填回竖式,从头到尾完整验算一遍,确认无误。
二、典型例题精析
例1 乘法竖式谜——个位突破口与分类讨论
【方法标签】个位突破 · 分类排除
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
□8
×3□
----
144
□□4
----
□□□□
分析:第一层144是被乘数与乘数个位的乘积。被乘数的个位是8,8乘几的个位是4?根据乘法口诀,8×3=24、8×8=64,所以乘数个位可能是3或8,需要分类讨论,再结合第二层部分积的末位是4来排除。
详解:
情况一:乘数个位=3。被乘数=144÷3=48,被乘数十位=4。
第二层=48×3=144,末位是4,符合"□□4"。总积=144+1440=1584。
情况二:乘数个位=8。被乘数=144÷8=18,被乘数十位=1。
第二层=18×3=54,是两位数,不符合"□□4"(三位数),排除。
综上,被乘数=48,乘数=33,48×33=1584。
【方法点睛】
当个位有多个候选时,不要急着选,要分类讨论,用竖式的其他条件(如位数、末位数字)排除错误答案。本题第二层是三位数,18×3=54是两位数,直接排除。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
□6
× 2□
----
138
92□
----
1058
变式答案:被乘数=46,乘数=23,46×23=1058(第一层46×3=138,第二层46×2=92错一位)
例2 乘法竖式谜——高位估值与两层部分积
【方法标签】高位估值 · 整体反推
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
□□
×2□
----
□□
□□□
----
1176
分析:总积是1176,乘数十位是2。第二层部分积=被乘数×2,且向左错一位(实际加被乘数×20)。第一层是两位数(□□),说明被乘数×乘数个位<100。可以用总积反推被乘数的范围。
详解:
设被乘数为AB,乘数个位为D。总积 = AB×D + AB×20 = AB×(20+D) = 1176。
所以 AB = 1176÷(20+D)。D是1—9的一位数,20+D在21—29之间。
1176÷21=56,1176÷28=42,1176÷24=49。试算:
D=1时,AB=1176÷21=56,第一层=56×1=56(两位数✓),第二层=56×2=112(三位数✓)。
D=4时,AB=1176÷24=49,第一层=49×4=196(三位数,不符合□□两位数),排除。
D=8时,AB=1176÷28=42,第一层=42×8=336(三位数),排除。
综上,被乘数=56,乘数=21,56×21=1176。
【方法点睛】当总积已知时,可以把总积分解为"被乘数×乘数",再结合第一层、第二层的位数条件筛选。本题关键是把总积1176除以(20+D),利用第一层是两位数的条件排除D=4和D=8。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
□□
×1□
----
96
□□□
----
576
变式答案:被乘数=48,乘数=12,48×12=576(576-96=480,480÷10=48)
例3 除法竖式谜——除数是一位数,商是两位数
【方法标签】除乘减落 · 余数为0
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
□4
----
6 )1□4
1□
---
24
24
--
0
分析:除数是6,被除数是1□4(三位数,百位1<6,所以商是两位数)。竖式最后一步是24−24=0,说明24÷6正好除尽,商的个位是4(与题目"□4"一致)。可以从最后一步反推第一步的余数和被除数十位。
详解:
第一步:被除数前两位1□÷6,商的十位是□,乘积写在"1□"的位置。
6×商十位 = 1□,商十位可能是2(6×2=12)或3(6×3=18)。
如果商十位=3,6×3=18,1□=18,被除数十位=8。余数=18−18=0,落下4得4,4÷6不够除商0,但商个位题目给的是4,4÷6≠4,矛盾,排除。
如果商十位=2,6×2=12,1□=12,被除数十位=2。1□−12=余数,落下4后得"余数×10+4",而题目最后一步是24,说明落下4后得到的数是24。
所以余数×10+4=24,余数=2。第一步1□−12=2,1□=14,被除数十位=4。
验证:144÷6=24。第一步14÷6商2余2,落下4得24,24÷6=4,余0 ✓。
综上,商=24,被除数=144,144÷6=24。
【方法点睛】解除法竖式谜要严格按"除—乘—减—落"的流程逐步推理,每一步都要确认余数小于除数。本题从最后一步24÷6=4突破,反推出第一步的余数是2,再求出被除数十位=4。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
□5
----
7 )2□5
21
---
□5
□5
--
0
变式答案:商=35,被除数=245,245÷7=35(24÷7商3余3,落下5得35,35÷7=5)
例4 除法竖式谜——有余数,除数是一位数
【方法标签】带余除法 · 余数<除数
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
3□
----
7 )2□5
21
---
□5
□□
---
3
分析:除数是7,被除数是2□5,商的十位是3,余数是3。第一步2□÷7商3,7×3=21,所以2□-21=余数,落下5后得"余数×10+5",再除以7商□,余3。
详解:
第一步:2□÷7商3,7×3=21。2□-21=r(余数r<7)。
落下5后得 r5(即r×10+5),r5÷7商□余3。
7×商个位 + 3 = r5。r5的末位是5,7×商个位的末位 = 5-3=2。
7×6=42(末位2),所以商个位=6,7×6+3=45,r5=45,r=4。
第一步余数r=4,2□-21=4,2□=25,被除数十位=5。
验证:255÷7=36余3。7×36=252,255-252=3 ✓。余数3<除数7 ✓。
【方法点睛】有余数的除法竖式谜,要牢记"余数<除数"和"被除数=除数×商+余数"两个关系。本题从最后一步的余数3反推,利用"7×商个位+3的末位是5"锁定商个位=6。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
2□
----
6 )1□0
12
---
□0
□□
---
4
变式答案:商=26,被除数=160,160÷6=26余4(16÷6商2余4,落下0得40,40÷6=6余4)
例5 乘法汉字数字谜——唯一解推理
【方法标签】汉字谜 · 同字同数异字异数
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
春风
× 风
----
256
分析:"春风"是两位数,"风"是一位数乘数,积是256。汉字规则:春和风代表不同数字,"春"是两位数十位不能为0。需要找出满足"春风×风=256"的数字。
详解:
春风 × 风 = 256。把256分解因数:256=2^8。
风是一位数乘数(1—9),且春风是两位数。256÷风必须是两位数。
风=1:春风=256(三位数,排除)。
风=2:春风=128(三位数,排除)。
风=4:春风=64(两位数✓),春=6,风=4,6≠4 ✓,64×4=256 ✓。
风=8:春风=32(两位数✓),春=3,风=8,3≠8 ✓,32×8=256 ✓。
出现两个解!需要用附加条件"春>风"来筛选:6>4 ✓,3<8 ✗。
所以春=6,风=4,64×4=256。
【方法点睛】汉字数字谜要先把积分解因数,再按"乘数是一位数、被乘数是两位数"筛选。本题有两个候选解(64×4和32×8),必须用附加条件(春>风)或"不同汉字不同数字"来唯一确定。注意:两个解都满足异字异数,所以必须有附加条件。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
数学
× 学
----
144
变式答案:数=1,学=8,18×8=144(144÷8=18,学=8数=1,1≠8✓)
例6 除法汉字数字谜——代数推理
【方法标签】汉字谜 · 代数关系 · 一位数除数
题目:在下面竖式的方框里填入合适的数字,使竖式成立。
好
----
学 ) 数学
数学
--
0
分析:除数是"学"(一位数),被除数是"数学"(两位数),商是"好"(一位数),余数为0。附加条件:数+学+好=12。汉字规则:数、学、好代表不同数字,"数"是两位数十位不能为0,"学"是除数不能为0。
详解:
数学 ÷ 学 = 好,即 (10×数+学) ÷ 学 = 好。
展开:10×数÷学 + 1 = 好。因为好是整数,所以10×数必须能被学整除。
设 10×数 = 学×k(k是正整数),则 好 = k+1。
又 好 = 数学÷学 = (10×数+学)÷学 = 10×数÷学 + 1 = k+1。
同时 好×学 = 数学 = 10×数+学。代入好=k+1:(k+1)×学 = 10×数+学 = 学×k+学,恒成立。
关键条件:数+学+好=12,且好=10×数÷学+1。
枚举学(1—9,学≠数,学≠好):
学=2:10×数÷2=5×数,好=5×数+1。数=1→好=6,数+学+好=1+2+6=9≠12。数=2→学=数(重复)。
学=3:10×数÷3必须整数,数=3(重复)、6、9。数=6→好=20+1=21(不是一位数)。
学=4:10×数÷4=2.5×数,数必须是偶数。数=2→好=5+1=6,数+学+好=2+4+6=12 ✓!
验证:数=2,学=4,好=6。数学=24,24÷4=6 ✓,三个数字2、4、6互不相同 ✓。
数=6→好=15+1=16(不是一位数,排除)。
综上,数=2,学=4,好=6,24÷4=6。
【方法点睛】除法汉字谜可以把汉字翻译成代数关系:数学=10×数+学,再结合"数学÷学=好"列出等式。本题关键是利用"10×数必须能被学整除"缩小枚举范围,再用"数+学+好=12"唯一确定。枚举时要随时检查异字异数和一位数条件。
【变式训练】在下面竖式的方框里填入合适的数字。
好学
------
数 ) 儿学好
儿学
---
好
好
--
0
变式答案:儿=3,数=4,学=2,好=8,328÷4=82(32÷4=8余0,落下8得8,8÷4=2)
三、易错警示
序号
常见错误
正确做法
1
乘法竖式中,十位相乘的部分积写在同一列,没有向左错一位
两位数乘数的第二层部分积(十位相乘)整体向左偏移一格,末位与十位对齐
2
只看个位得到候选,不做高位估值,盲目试数
个位锁定候选后,立刻用乘积最高位、总积位数筛选,缩小范围
3
多解题目只写一组,漏掉其余合法解
每个候选都回代竖式检验,把全部符合条件的解列出
4
汉字谜让不同汉字取同一个数字,或让首位汉字是0
异字必异数,多位数首位不能为0,除数不能为0
5
除法竖式中余数大于或等于除数
每一步减完后,余数必须小于除数,否则商的这一位偏小
6
算出局部数字,不复算完整竖式
全部数字填好后,完整做一遍乘法或除法验算,确认每一步都对
四、方法总结
解竖式数字谜的一般步骤:
1. 第一步(标记):用字母或序号给每个方框做标记,分清竖式各部分(部分积、落数、余数、商位)。
2. 第二步(找突破口):优先从个位运算入手,利用乘法口诀和进位关系锁定个位数字;除法谜从最后一步或已知商位入手。
3. 第三步(高位估值):利用乘积的最高位、总积的位数、被除数的首位等条件,估算未知乘数的范围,缩小候选集合。
4. 第四步(分类排除):当候选不止一个时,逐个代入竖式检验,不符合条件(进位不对、位数不符、余数≥除数、汉字重复)的淘汰。
5. 第五步(完整验算):确定全部数字后,填回竖式从头到尾完整验算一遍,确认每一步都正确。汉字谜额外检查:异字异数、首位不为0。
五、分层训练
说明:A组为基础过关,B组为能力提升,C组为挑战冲刺。建议先独立完成,再对照参考答案与解析。
A组 基础过关(4题)
A1. 在乘法竖式的方框里填入合适的数字。
□3
×2□
----
185
□□□
----
□□□□
A2. 在乘法竖式的方框里填入合适的数字。
5□
×□3
----
171
□□5
----
□□□□
A3. 在除法竖式的方框里填入合适的数字。
□7
----
5 )2□5
20
---
□5
□5
--
0
A4. 在除法竖式的方框里填入合适的数字(有余数)。
2□
----
6 )1□0
12
---
□0
□□
---
4
B组 能力提升(4题)
B1. 在乘法竖式的方框里填入合适的数字。
□□
×1□
----
96
□□□
----
576
B2. 在除法竖式的方框里填入合适的数字(有余数)。
3□
----
7 ) 2□4
21
---
□4
□□
---
6
B3. 汉字数字谜:相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字。已知数+学=9且数<学,求每个汉字代表的数字。
数学
× 学
----
144
B4. 在乘法竖式的方框里填入合适的数字。已知总积各位数字之和为9。
□7
× □□
----
222
□□□
----
□□□□
C组 挑战冲刺(3题)
C1. 在一道除数是一位数的除法竖式中,商=12,余数=3,被除数、除数、商、余数四个数相加等于96。求被除数和除数,并写出完整竖式。
C2. 在下面的乘法竖式中,被乘数十位是2,总积是1288。求出所有可能的填法。
2□
×□6
----
□□8
□□□
----
1288
C3. 汉字数字谜:相同的汉字代表相同的数字,不同的汉字代表不同的数字。求每个汉字代表的数字。
好学
------
数 ) 儿学好
儿学
---
好
好
--
0
六、参考答案与详细解析
A组
A1 37×25=925。
解析:第一层185=被乘数×乘数个位。被乘数个位3,3×5=15末位5,乘数个位=5。被乘数=185÷5=37。第二层=37×2=74(错一位)。总积=185+740=925。
A2 57×53=3021。
解析:第一层171=被乘数×3,被乘数=171÷3=57,个位=7。第二层=57×乘数十位,末位是5,7×5=35末位5,乘数十位=5。第二层=57×5=285。总积=171+2850=3021。
A3 235÷5=47。
解析:第一步2□÷5商□,5×商十位=20,商十位=4。余?,落下5得?5,?5÷5=7(商个位),5×7=35,?=3。2□−20=3,2□=23,被除数十位=3。商=47,235÷5=47。
A4 160÷6=26余4。
解析:第一步1□÷6商2,6×2=12,余?。落下0得?0,?0÷6商□余4。6×6+4=40,?=4,商个位=6。1□-12=4,1□=16,被除数十位=6。160÷6=26余4。
B组
B1 48×12=576。
解析:总积576,乘数十位=1。第二层=被乘数×1(错一位,实际×10)。576-96=480=被乘数×10,被乘数=48。第一层96=48×乘数个位,乘数个位=2。48×12=576。
B2 244÷7=34余6。
解析:第一步2□÷7商3,7×3=21,余?。落下4得?4,?4÷7商□余6。7×4+6=34,?=3,商个位=4。2□-21=3,2□=24,被除数十位=4。244÷7=34余6。
B3 数=1,学=8,18×8=144。
解析:数学×学=144,数+学=9且数<学。144的一位数因数(学≠1,因144÷1=144是三位数)有2、3、4、6、8、9。逐一检验数+学=9:学=2→数学=72,数=7,7+2=9但7>2(不满足数<学),排除;学=8→数学=18,数=1,1+8=9且1<8✓。其余学=3、4、6、9时数+学均不等于9。所以数=1,学=8,18×8=144。
B4 37×36=1332。
解析:第一层222=被乘数×乘数个位。被乘数个位7,7×6=42末位2,乘数个位=6。被乘数=222÷6=37。第二层=37×乘数十位(三位数),总积=222+第二层×10。总积各位和=9。37×36=1332,1+3+3+2=9✓。
C组
C1 除数=6,被除数=75,75÷6=12余3。
解析:被除数+除数=96-12-3=81。被除数=除数×12+3。除数×12+3+除数=81,除数×13=78,除数=6。被除数=6×12+3=75。验证:75+6+12+3=96✓,余数3<除数6✓。
C2 两解:23×56=1288,28×46=1288。
解析:被乘数=2□,乘数=□6,总积=1288。被乘数个位×6末位=8,个位=3或8。23×?6=1288→?6=56→乘数=56✓。28×?6=1288→?6=46→乘数=46✓。两解都满足条件。
C3 儿=3,数=4,学=2,好=8,328÷4=82。
解析:第一步儿学÷数=好(商十位),余0。儿学=好×数。第二步好÷数=学(商个位),好=数×学。儿学=数×学×数=数²×学。儿学是两位数=10×儿+学。枚举:数=4时,10×儿+学=16×学,10×儿=15×学,2×儿=3×学。儿=3学=2满足。好=4×2=8。328÷4=82✓。
七、本讲小结
本讲学习了两位数乘两位数和除数是一位数的除法竖式数字谜,核心要点回顾:
1. 乘法竖式关键:两位数乘数产生两层部分积,第二层(十位相乘)向左错一位,末位与十位对齐。
2. 除法竖式关键:按"除—乘—减—落"四步循环推理,牢记被除数=除数×商+余数,且余数<除数。
3. 三大推理工具:个位找突破口、高位估值缩小候选、分类讨论排除错误。
4. 汉字谜规则:同字同数、异字异数、首位不为0、除数不为0,最后完整验算。
5. 多解问题:每个候选都回代检验,列出全部合法解,不要只写一组。
解题总原则:先观察竖式结构特征,再选择突破口,逐步推理,分类排除,最后完整验算。
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竖式谜,看个位,估高位,分类排除再验算!
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