學習重點 掌握標準百數表「向右加1、向左減1、向下加10、向上減10」的規律,依相對位置寫出代數式。 能選定未知數的位置,表示相鄰兩列、兩行所構成的四格正方形,並利用總和建立一元一次方程式。 理解九宮格的中心數同時是九個數的中位數與平均數,能以配對方式快速求和。 申論作答須交代未知數的意義、各數的表示方式、列式及計算結果,最後檢查數值與位置是否合理。 核心觀念 一、百數表先看方向,再算差量 標準百數表每一橫列有10個數,由左至右依序增加,下一橫列的相同位置比上一橫列多10。為避免「行、列」用語混淆,作答時可直接寫成左右相鄰差1,上下相鄰差10。 選定某一格為x後,向右移幾格就加幾,向下移幾格就加上幾個10;向左、向上則分別做減法。若向右移a格、向下移b格,所在位置的數就是x+a+10b。這是所有相對位置列式的基礎。 相對於x的位置代數表示判斷方式 右邊一格x+1向右加1 下方一格x+10向下加10 右下一格x+11先加1,再加10 左下一格x+9先減1,再加10 右上一格x-9先加1,再減10 左上一格x-11先減1,再減10 對角線沒有一律固定的差量:向右下移一格增加11,向左下移一格增加9。必須同時考慮水平與垂直的移動方向。 二、四格正方形:以一格為基準表示其餘三格 對於相鄰兩橫列、兩直行組成的四格正方形,設左上角的數為x,四個數可表示如下: xx+1 x+10x+11 四個數由小到大依序為x、x+1、x+10、x+11,因此四數總和=4x+22。其中22來自各位置相對於左上角的差量相加:0+1+10+11。 也可以將對角的兩個數配成一組: x+(x+11)=2x+11;(x+1)+(x+10)=2x+11。 可見兩組對角數的和相等,而且各等於四數總和的一半。這個性質可以檢查列式是否正確;但「對角和相等」本身不足以保證四個數構成百數表中的相鄰正方形,仍須檢查左右差1、上下差10。 未知數也可以設在其他位置。例如設右下角為x,四個數就是x-11、x-10、x-1、x,總和為4x-22。設法不同,式子可以不同;只要位置定義一致,求出的四個數應相同。 三、由總和列一元一次方程式 設左上角為x,若四數總和為S,可列出: x+(x+1)+(x+10)+(x+11)=S4x+22=Sx=(S-22)÷4。 若總和為334,則4x+22=334,得到4x=312、x=78。因此四個數為78、79、88、89。驗算時,先確認左右各差1、上下各差10,再確認78+79+88+89=334。 若改設右下角為x,則4x-22=334,4x=356,x=89,四個數仍是78、79、88、89,可互相驗證。 申論題不能只寫出四個數。完整作答應先說明「設左上角的數為x」,接著表示另外三個數,再依總和列式、解方程式,最後寫出所求四數。 四、九宮格:中心數就是排序後的第五個數 對於相鄰三橫列、三直行形成的九宮格,若中心數為x,各格可表示如下: x-11x-10x-9 x-1xx+1 x+9x+10x+11 由大到小排序為x+11、x+10、x+9、x+1、x、x-1、x-9、x-10、x-11,因此第五個數就是中心數x。中心上方三數及左邊一數都比x小;中心下方三數及右邊一數都比x大,恰好各有四個。 九個數相加時,九個x合成9x,其餘正負差量互相抵銷,所以九數總和=9x。也可將關於中心對稱的八個數配成四組,每組和都是2x,再加上中心數x,得到4×2x+x=9x。 因此,九宮格的中心數不只是中位數,也是九數的平均數。若已知九數總和,除以9即可求中心數;若只求周圍八數的和,則為8x。 作答時建議先寫出九個數的代數式並排序,說明第五個數為何是x,再相加得9x,理由才完整。 五、圖形有間隔時,先數格距 「四個數圍成正方形」是否為相鄰四格,必須依圖判斷。若邊長跨k個格距,以左上角為x,四個頂點分別是x、x+k、x+10k、x+11k,總和為4x+22k。相鄰四格是k=1的情形;看圖時應數移動的格距,不要把兩端包含的格數當成格距。 常考陷阱 把四個數寫成連續整數:x、x+1、x+2、x+3忽略了換到下一橫列時,相同位置增加10。相鄰四格應為x、x+1、x+10、x+11。 把左右與上下差量顛倒:先在圖上標明方向,再寫代數式;水平移動用1,垂直移動用10。 把四數總和誤寫成4x+11:11只是左上角到右下角的差,總和須把四格的差量0、1、10、11全部相加。 把總和除以4當成左上角:總和除以4求得平均數。相鄰四格的平均數是x+5.5,並非左上角x,也不是四個數中的任何一個(因為不是整數)。 九宮格少算中心或重算中心:四組對稱數合計8x,還須加上中心x才是九數總和9x;只求周圍八數時才用8x。 弄錯排序後第五個數的位置:九個不同數不論由大到小或由小到大排序,第五個都是中位數,恰有四數較大、四數較小;在九宮格中就是中心數,不是角落或邊上的數。 只檢查總和,未檢查百數表位置:數值須為1至100的整數,圖形也不能跨越左右邊界。例如10與11雖相差1,卻不在同一橫列,不能視為左右相鄰。 未知數換了位置,差量卻沒跟著改:每次先寫清楚x代表哪一格,再依方向表示其他數,避免混用不同設法的公式。 記憶口訣 右加一,下加十;斜走兩步合差值。四格左上設為x,總和四x加二二。九格中心若為x,對稱配對總和九x。