几天后,一个爆炸性的消息在实验小学乃至整个A市小学圈掀起了轩然大波。为了选拔优秀学生参加全国性的“雏鹰杯”数学奥林匹克竞赛(小学组),市教育局决定在即将到来的全市期中统一测试中,加入一道超高难度的附加题,满分20分,成绩优异者将获得重点培养资格!
消息一出,高年级的尖子生们摩拳擦掌,跃跃欲试。一年级的老师们则大多摇头,觉得这道附加题对低年级孩子来说简首是天方夜谭,连看都未必看得懂,更别说做了。
“付宇,”李老师把付宇叫到办公室,递给他一份打印好的附加题样题,眼神复杂,“这是那道附加题的题型范例,非常难。按说这不该是我们一年级考虑的范围,但校长觉得……你可以试试看。别有压力,就当开拓眼界。”她看着眼前这个沉静得不像孩子的男孩,心中充满了好奇和期待。
付宇接过纸张,目光扫过题目:
题目:一个三位数,它的十位数字比个位数字大1,百位数字比十位数字大2。如果把这个三位数的各位数字顺序颠倒,得到一个新的三位数。新数比原数大693。请问原数是多少?
典型的数位变换与方程应用题,对于小学高年级也是不小的挑战。
办公室里其他老师也好奇地围了过来。只见付宇眉头微蹙,目光专注地在题目上停留了不到十秒,然后抬起头,平静地问:“老师,有草稿纸吗?”
李老师连忙递过纸笔。
付宇拿起笔,没有丝毫停顿,笔尖在纸上流畅地滑动:
设原数个位数字为 x。
则十位数字为 x + 1。
百位数字为 (x + 1) + 2 = x + 3。
原数为:100(x+3) + 10(x+1) + x = 100x + 300 + 10x + 10 + x = 111x + 310
新数(颠倒):100x + 10(x+1) + (x+3) = 100x + 10x + 10 + x + 3 = 111x + 13
根据题意:新数 - 原数 = 693
即:(111x + 13) - (111x + 310) = 693
化简:111x + 13 - 111x - 310 = 693 → -297 = 693 ?
付宇笔尖一顿,瞬间发现问题。新数减去原数应该是负数,但题目说“大693”,说明原数小于新数,而根据他的设定,原数百位(x+3)显然大于新数的百位(x),所以设定有误!新数颠倒后,原来的个位变成了百位!
他立刻修正:
重新设原数个位为 y。
则十位为 y + 1。
百位为 (y + 1) + 2 = y + 3。
原数:100(y+3) + 10(y+1) + y = 100y + 300 + 10y + 10 + y = 111y + 310
颠倒后新数:百位是原个位 y,十位是原十位 (y+1),个位是原百位 (y+3)
新数:100y + 10(y+1) + (y+3) = 100y + 10y + 10 + y + 3 = 111y + 13
新数 - 原数 = (111y + 13) - (111y + 310) = 111y + 13 - 111y - 310 = -297
但题目要求新数比原数大693,即新数 - 原数 = 693。
矛盾。付宇瞬间明白:问题在于,当数字颠倒后,原来的个位y变成新数的百位,原来的百位(y+3)变成新数的个位。新数100y + ... 和原数100(y+3) + ... 比较大小?
他略一思索,找到了关键:原数的百位(y+3)肯定大于新数的百位(y),所以原数必然大于新数!但题目却说新数比原数大693?这不可能!
付宇的笔再次停顿,眉头锁紧。办公室里安静得只剩下他笔尖划过纸张的沙沙声和老师们屏住的呼吸。十几秒后,他眼中精光一闪,意识到问题核心:当三位数颠倒,若原数的个位数字大于等于百位数字,颠倒后新数必然小于原数(因为百位变小了)。但题目要求新数大于原数693,这意味着什么?
唯一的可能是:原数的个位数字小于百位数字,且在颠倒过程中发生了借位!也就是说,这个三位数颠倒后,因为原个位太小而原百位太大,导致十位或百位需要向前借位,从而使得新数在数值上反而变大!这涉及到借位机制下数值的实际变化,是小学阶段几乎不会触及的深层数理逻辑!
付宇的大脑以前世的知识储备飞速运转,瞬间抓住了这超纲的核心难点。他深吸一口气,放弃了复杂的代数设定,首接在草稿纸上开始列举满足基本条件(十位=个位+1,百位=十位+2)的三位数:
百位比十位大2,十位比个位大1,所以百位、十位、个位是三个连续递增的数字(差1和2)。设个位为A,则十位为A+1,百位为(A+1)+2=A+3。A+3是百位,必须≤9,所以A≤6。且A≥0。
可能的原数:A=0: 原数 3,1,0 → 310? 百位A+3=3,十位1,个位0。
新数颠倒:百位0(原个位),十位1(原十位),个位3(原百位)→ 013 即13。
13 - 310 = -297 ≠ 693。
A=1: 原数412,新数颠倒214。214 - 412 = -198 ≠693。
A=2: 原数523,新数颠倒325。325-523=-198。
A=3:634,颠倒436。436-634=-198。
A=4:745,颠倒547。547-745=-198。
A=5:856,颠倒658。658-856=-198。
A=6:967,颠倒769。769-967=-198。
全部是负数差,且差值从-297(A=0)跳到-198(A=1到6),无论如何也不可能得到正数693!
付宇的额角渗出了细密的汗珠。不对!一定还有隐藏条件!题目说“三位数”,但并未说明不能有前导零?但百位是A+3≥3>0,不可能有前导零。问题出在哪里?
他死死盯着题目:“新数比原数大693”。难道……“大”是指绝对值?不,数学上“大”就是数值比较。或者……是原数比新数小693?但题目明确说“新数比原数大”!
时间一分一秒过去,办公室里的气氛越来越凝重。老师们看着付宇纸上密密麻麻的演算和最终停滞的笔触,眼神从期待渐渐变成了理解。
“老师,”付宇忽然抬起头,眼神锐利如刀,声音带着一丝不易察觉的疲惫,但更多的是洞悉真相的冷静,“这道题本身可能有问题。