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从“5,5,5,1算出24”说起

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所谓“24点游戏”,是说:从1、2、3、4、5、6、7、8、9、10中可重复地取四个,经过四则运算算出24。
5,5,5,1算出24,是“24点游戏”中一道经典题,答案是:5×(5-1/5)=24。
相似的有如下算式:7 ×(3+3/7)=24.
此算法妙在: ■×(■±■/■)=24 中的“■/■”不是整数。
现在提出如下问题:求出更多的形如“■×(■±■/■)=24的算式”,其中的“■/■”不是整数。
像4×(9-6÷2)之类不属于本问题,因为其中的6÷2=3是整数。


IP属地:辽宁1楼2024-10-27 11:31回复
    在1~10之间的话,加上主楼的两组在内一共应该有17组 (我记得24点好像是1~13)
    5×(6-6/5)= 5×(5-1/5)= 5×(4+4/5)= 5×(3+9/5) = 24
    7×(4-4/7) = 7×(3+3/7) = 7×(2+10/7) = 24
    9×(6-10/3)= 9×(5-7/3)= 9×(4-4/3) = 9×(3-1/3)= 9×(2+2/3) = 9×(1+5/3)= 24
    10×(4-8/5)= 10×(3-3/5)= 10×(2+2/5) = 10×(1+7/5)= 24


    IP属地:安徽来自Android客户端2楼2024-10-27 12:57
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      首先看到的是:用上述方法将5,5,5,1算出24后,我们马上就可以给出将2、5、5、10算出等于24的算式。这其间仅仅是运用了小学高年级时学的关于分数的一个人人皆知的、简单的性质。因为1/5=2/10,所以可由5×(5-1/5)=24立刻得到5×(5-2/10)=24.
      还有哪些呢?


      IP属地:辽宁3楼2024-10-27 21:01
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        这些算吗


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2024-10-27 21:23
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          前面好像不太符合楼主要求,再发一图。


          IP属地:上海来自Android客户端5楼2024-10-27 21:33
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            IP属地:上海来自Android客户端6楼2024-10-28 08:15
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              我们来分析一下5×(5-1/5)=24:
              “5×(5-1/5)”中的“5-1/5”实际上是24/5,就是说,5×(5-1/5)=24。反过来看,就是把24拆分成(25-1)后,5×(24/5)就变为5×[(25-1)/5]=5×(25/5-1/5)×5=5×(5-1/5).
              按照这种思路,进而可以想到:只要在5×(24/5)中,把24拆分成:“5的倍数”减去“不大于10的一个数”后,就可以写出类似5×(5-1/5)=24的算式。显然,可以类似地把24拆分成:“5的倍数”加上“不大于10的一个数”后用来写出所有形如■×(■+■/■)=24的算式。
              综上所述,我们全面地拆分5×(24/5)中的24,有如下拆分方法(按“从小到大的5的倍数”的顺序):
              24=5+19=10+14=15+9=20+4=25-1=30-6=35-11=40-16=45-21=……。
              然后逐个具体拆分计算:
              1,24=5×(24/5)=5×[(5+19)/5]=5×(1+19/5),
              2,24=5×(24/5)=5×[(10+14)/5]=5×(2+14/5),
              3,24=5×(24/5)=5×[(15+9)/5]=5×(3+9/5),
              4,24=5×(24/5)=5×[(20+4)/5]=5×(4+4/5),
              5,24=5×(24/5)=5×[(25-1)/5]=5×(5-1/5),
              6,24=5×(24/5)=5×[(30-6)/5]=5×(6-6/5),
              7,24=5×(24/5)=5×[(35-11)/5]=5×(7-11/5),
              8,24=5×(24/5)=5×[(40-16)/5]=5×(8-13/5),
              ……
              只是我们只考虑1、2……9、10,所以上面的“1,5×(1+19/5)”中有19、“2,5×(2+14/5)”中有14、“7,5×(7-11/5)”中有11,“8,5×(8-13/5)”就都不是我们要的答案。
              于是,我们可以写出所有形如5×(■±■/5)=24的算式:
              3,5×(15+9)/5=5×(3+9/5),
              4,5×(20+4)/5=5×(4+4/5),
              5,5×(25-1)/5=5×(5-1/5)、
              6,5×(30-6)/5=5×(6-6/5)。
              我把它们写成“四数组 ”:
              (5,3,5,9)、(5,4、5,4)、(5,5,5,-1)、(5,6,5,-6)。
              类似于24=5×(24/5),还有哪些呢?


              IP属地:辽宁7楼2024-10-28 21:50
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                逆推啊,n×(24/n)


                IP属地:浙江来自Android客户端8楼2024-10-29 16:53
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                  类似24=5×(24/5)的,还有:
                  24=7×(24/7):(7,2,7,10)、(7,3,7,3)、(7,4,7,-4)
                  24=9×(24/9):(9,2,9,6)、(9,3,9,-3)、
                  24=10×(24/10):(10,2,10,4)、(10,3,10,-6)、
                  至此求出了由n×(24/n)推出 的形如“■×(■±■/■)=24的算式”,共11个,用“有序四数组 ”列举如下 :
                  (5,3,5,9)、(5,4、5,4)、(5,5,5,-1)、(5,6,5,-6)。
                  (7,2,7,10)、(7,3,7,3)、(7,4,7,-4)
                  (9,2,9,6)、(9,3,9,-3)、
                  (10,2,10,4)、(10,3,10,-6)、
                  形如“■×(■±■/■)=24的算式”除了上列的11个以外,还有哪些?


                  IP属地:辽宁9楼2024-10-29 20:46
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                    由9×(8/3)得
                    (9,1,5,3),(9,2,2,3),(9,3,1,3),(9,4,4,3),(9,5,7,3),(9,6,10,3)


                    IP属地:浙江来自Android客户端10楼2024-10-30 08:05
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                      24=10×(12/5)
                      10,1,7,5
                      10,2,2,5
                      10,3,3,5
                      10,4,8,5


                      IP属地:浙江来自Android客户端11楼2024-10-30 08:11
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                        前面的11个 形如“■×(■±■/■)=24的算式”,是由n×(24/n)推出的。就是:括号前的那个数5、7、9、10分别与
                        括号内的那个■/■的分母是相同的。
                        根据分数的基本性质,可以对■/■做适当变形后,再进行拆分,得到更多的算式。具体地说,有以下 的16个:
                        由5×(24/5)变形为5×(48/10) 后,可得:(5,4,10,8)、(5,5,10,-2)、
                        由9×(24/9)变形为9×(8/3)后,可得:(9,1,3,5)、(9,2,3,2)、(9,3,3,-1)、
                        (9,4,3,-4)、(9,5,3,-7)、(9,6,3,-10)
                        由9×(8/3)变形为24=9×(16/6),可得:(9,1,6,10)、(9,2,6,4)、(9,3,6,-2)、
                        (9,4,6,-8);
                        由10×(24/10)变形为10×(12/5),可得:(10,1,5,7)、(10,2,5,2)、(10,3,5,-3)、
                        (10,4,5,-8)。
                        这就求出了所有形如■×(■±■/■)=24的算式,其中■/■不是整数。其中,■×(■+■/■)=24有13个,■×(■-■/■)=24有14个,总共27个。


                        IP属地:辽宁12楼2024-10-30 10:34
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                          这个问题也就是说,希望找到 a, b, c, d 的值,使得:
                          a × (b ± c/d) = 24
                          并且 c/d 不是整数。
                          于是首先选一个合适的 a 值。由于 24 的因数有 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24,那就选择一个不在此列的数,比如 a = 5。
                          由 k = 24/a 计算:
                          k = 24/5 = 4.8
                          假设 b = 5,得:
                          5 ± c/d = 4.8
                          从等式 5 - c/d = 4.8 出发,进行以下变形:
                          c/d = 5 - 4.8 = 0.2
                          这表明,可以将 c/d 设为 0.2,接下来,需要选择合适的 c 和 d,使得 c/d = 0.2,且 c/d 不是整数。
                          于是,可以选择 c = 1 和 d = 5,这样一来就得到了:
                          c/d = 1/5 = 0.2
                          代入原式进行验证:
                          5 × (5 - 1/5) = 5 × (5 - 0.2) = 5 × 4.8 = 24,刚好24!
                          进一步说明思路:通过选择合适的 a 和 b,将问题转化为求解 c/d 的问题;而对于非整数条件,先确保 c/d 不是整数的条件,通过选择 c 和 d 的正确比例(例如 c = 1, d = 5),达成了题目要求。


                          IP属地:广东13楼2024-10-30 17:07
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                            此前求出了所有形如■×(■±■/■)=24的算式,其中■/■不是整数。
                            ■×(■+■/■)=24有13个,■×(■-■/■)=24有14个,总共27个。用“有序四数组 ”列举如下 :
                            (5,3,5,9)、(5,4、5,4)、(5,5,5,-1)、(5,6,5,-6).(5,4,10,8)、(5,5,10,-2);
                            (7,2,7,10)、(7,3,7,3)、(7,4,7,-4);
                            (9,2,9,6)、(9,3,9,-3)、
                            (9,1,3,5)、(9,2,3,2)、(9,3,3,-1)、(9,4,3,-4)、(9,5,3,-7)、(9,6,3,-10)、
                            (9,1,6,10)、(9,2,6,4)、(9,3,6,-2)、(9,4,6,-8);
                            (10,2,10,4)、(10,3,10,-6)、(10,1,5,7)、(10,2,5,2)、(10,3,5,-3)、(10,4,5,-8)。
                            说明:
                            一,“有序四数组 ”1,“有序四数组 ”是算式■×(■±■/■)=24的简明表示法,可由它直接写出相关的具体算式。简单说明如下 :
                            例1:(7,3,7,3)读作:“7乘以括号3加上7分之3括号”、写作“7×(3+3/7); 例2:(10,4,5,-8)读作:“10乘以括号4减去5分之8括号”、写作“10×(4-8/5).
                            二,可注意一下各“有序四数组 ”间的规律。比如(5,3,5,9)、(5,4、5,4)、(5,5,5,-1)、(5,6,5,-6).其中第二个数是3、4、5、6,是公差为1 的等差数列,而第四个数是9、4、-1、-6,是公差为-5的等差数列。
                            新问题:在“24点游戏”中,除了 模式■×(■±■/■)外,还有没有出现“■/■不是整数”的计算模式?


                            IP属地:辽宁14楼2024-10-31 10:17
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                              为了探究14楼提出 的新问题:在“24点游戏”中,除了 模式■×(■±■/■)外,还有没有出现“■/■不是整数”的计算模式?下面先来看看下面问题:
                              利用四则运算将1,3,4,8算出24。有几种算法?


                              IP属地:辽宁15楼2024-10-31 21:38
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