3. 开动脑筋想一想,在括号中填上不同的数,使等式成立。

答案
(答案不唯一)
$\frac{1}{6}=\frac{1}{7}+\frac{1}{42}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{8}+\frac{1}{24}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{9}+\frac{1}{18}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{10}+\frac{1}{15}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{7}+\frac{1}{42}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{8}+\frac{1}{24}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{9}+\frac{1}{18}$
$\frac{1}{6}=\frac{1}{10}+\frac{1}{15}$
解析
我们可以利用分数的基本性质拆分单位分数:
1. 先找出分母6的所有因数:1、2、3、6,任选两个因数a、b,将$\frac{1}{6}$的分子分母同时乘$(a+b)$,得到$\frac{1}{6}=\frac{a+b}{6×(a+b)}=\frac{a}{6×(a+b)}+\frac{b}{6×(a+b)}$,约分后即可得到两个分子为1的分数相加的形式。
2. 计算不同合法组合:
选a=1,b=6:$\frac{1}{6}=\frac{1+6}{6×7}=\frac{1}{42}+\frac{6}{42}=\frac{1}{7}+\frac{1}{42}$
选a=1,b=3:$\frac{1}{6}=\frac{1+3}{6×4}=\frac{1}{24}+\frac{3}{24}=\frac{1}{8}+\frac{1}{24}$
选a=1,b=2:$\frac{1}{6}=\frac{1+2}{6×3}=\frac{1}{18}+\frac{2}{18}=\frac{1}{9}+\frac{1}{18}$
选a=2,b=3:$\frac{1}{6}=\frac{2+3}{6×5}=\frac{2}{30}+\frac{3}{30}=\frac{1}{15}+\frac{1}{10}$
以上四组均满足括号内数字不同的要求。
1. 先找出分母6的所有因数:1、2、3、6,任选两个因数a、b,将$\frac{1}{6}$的分子分母同时乘$(a+b)$,得到$\frac{1}{6}=\frac{a+b}{6×(a+b)}=\frac{a}{6×(a+b)}+\frac{b}{6×(a+b)}$,约分后即可得到两个分子为1的分数相加的形式。
2. 计算不同合法组合:
选a=1,b=6:$\frac{1}{6}=\frac{1+6}{6×7}=\frac{1}{42}+\frac{6}{42}=\frac{1}{7}+\frac{1}{42}$
选a=1,b=3:$\frac{1}{6}=\frac{1+3}{6×4}=\frac{1}{24}+\frac{3}{24}=\frac{1}{8}+\frac{1}{24}$
选a=1,b=2:$\frac{1}{6}=\frac{1+2}{6×3}=\frac{1}{18}+\frac{2}{18}=\frac{1}{9}+\frac{1}{18}$
选a=2,b=3:$\frac{1}{6}=\frac{2+3}{6×5}=\frac{2}{30}+\frac{3}{30}=\frac{1}{15}+\frac{1}{10}$
以上四组均满足括号内数字不同的要求。
二、数学游戏营。
1. 把分母是10的所有真分数填在下面方格中,使每行、每列、每条对角线中的三个数的和都相等。

1. 把分母是10的所有真分数填在下面方格中,使每行、每列、每条对角线中的三个数的和都相等。
答案
按从上到下、从左到右的顺序填写:
第一行三个数:$\frac{4}{10}$、$\frac{9}{10}$、$\frac{2}{10}$
第二行三个数:$\frac{3}{10}$、$\frac{5}{10}$、$\frac{7}{10}$
第三行三个数:$\frac{8}{10}$、$\frac{1}{10}$、$\frac{6}{10}$
(该幻方也存在其他合法的旋转/镜像等价解)
第一行三个数:$\frac{4}{10}$、$\frac{9}{10}$、$\frac{2}{10}$
第二行三个数:$\frac{3}{10}$、$\frac{5}{10}$、$\frac{7}{10}$
第三行三个数:$\frac{8}{10}$、$\frac{1}{10}$、$\frac{6}{10}$
(该幻方也存在其他合法的旋转/镜像等价解)
解析
1. 先列出所有分母是10的真分数:真分数的分子小于分母,因此符合要求的9个数为$\frac{1}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{3}{10}$、$\frac{4}{10}$、$\frac{5}{10}$、$\frac{6}{10}$、$\frac{7}{10}$、$\frac{8}{10}$、$\frac{9}{10}$,刚好填满3×3的方格。
2. 计算9个数的总和:$\frac{1+2+3+\dots+9}{10}=\frac{45}{10}=\frac{9}{2}$,三阶幻方的幻和(每行、每列、每条对角线三个数的和)为总和除以3,即$\frac{9}{2}÷3=\frac{3}{2}$。
3. 根据幻方性质,方格正中间的数为幻和除以3,即$\frac{3}{2}÷3=\frac{5}{10}$,结合题目给出的第三行第二格是$\frac{1}{10}$,调整得到符合要求的幻方,验证所有行、列、对角线的和均为$\frac{3}{2}$。
2. 计算9个数的总和:$\frac{1+2+3+\dots+9}{10}=\frac{45}{10}=\frac{9}{2}$,三阶幻方的幻和(每行、每列、每条对角线三个数的和)为总和除以3,即$\frac{9}{2}÷3=\frac{3}{2}$。
3. 根据幻方性质,方格正中间的数为幻和除以3,即$\frac{3}{2}÷3=\frac{5}{10}$,结合题目给出的第三行第二格是$\frac{1}{10}$,调整得到符合要求的幻方,验证所有行、列、对角线的和均为$\frac{3}{2}$。
2. 建造“分数墙”
取若干张相同的长方形纸条,把它们都作为1,分别剪出若干个$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$、…、$\frac{1}{10}$。如图所示,用这些大小不同的纸条
建造“分数墙”,并使你的分数墙尽可能高。要求:任意两层的分数组合不重复,每层的分数之和为1。

取若干张相同的长方形纸条,把它们都作为1,分别剪出若干个$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$、…、$\frac{1}{10}$。如图所示,用这些大小不同的纸条
建造“分数墙”,并使你的分数墙尽可能高。要求:任意两层的分数组合不重复,每层的分数之和为1。
答案
最多可搭建出10层符合要求的分数墙,合法的不重复层组合示例如下:
① 整段代表1的纸条;
② 2个$\frac{1}{2}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{2}=1$;
③ 1个$\frac{1}{2}$+1个$\frac{1}{3}$+1个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=1$;
④ 1个$\frac{1}{2}$+2个$\frac{1}{4}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}=1$;
⑤ 3个$\frac{1}{3}$,满足$\frac{1}{3}+\frac{1}{3}+\frac{1}{3}=1$;
⑥ 4个$\frac{1}{4}$,满足$\frac{1}{4}×4=1$;
⑦ 5个$\frac{1}{5}$,满足$\frac{1}{5}×5=1$;
⑧ 6个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{6}×6=1$;
⑨ 1个$\frac{1}{2}$+2个$\frac{1}{5}$+1个$\frac{1}{10}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{5}+\frac{1}{5}+\frac{1}{10}=1$;
⑩ 2个$\frac{1}{3}$+2个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{3}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}+\frac{1}{6}=1$。
① 整段代表1的纸条;
② 2个$\frac{1}{2}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{2}=1$;
③ 1个$\frac{1}{2}$+1个$\frac{1}{3}$+1个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=1$;
④ 1个$\frac{1}{2}$+2个$\frac{1}{4}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}=1$;
⑤ 3个$\frac{1}{3}$,满足$\frac{1}{3}+\frac{1}{3}+\frac{1}{3}=1$;
⑥ 4个$\frac{1}{4}$,满足$\frac{1}{4}×4=1$;
⑦ 5个$\frac{1}{5}$,满足$\frac{1}{5}×5=1$;
⑧ 6个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{6}×6=1$;
⑨ 1个$\frac{1}{2}$+2个$\frac{1}{5}$+1个$\frac{1}{10}$,满足$\frac{1}{2}+\frac{1}{5}+\frac{1}{5}+\frac{1}{10}=1$;
⑩ 2个$\frac{1}{3}$+2个$\frac{1}{6}$,满足$\frac{1}{3}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}+\frac{1}{6}=1$。
解析
本题核心要求为:1. 每层所有分数相加的和等于1;2. 任意两层的分数组合完全不重复,仅使用$\frac{1}{2}、\frac{1}{3}、\frac{1}{4}……\frac{1}{10}$的分数纸条。我们通过分数加法验证,列举所有符合要求的不重复组合,即可搭建出尽可能高的分数墙,所有合法组合均满足分数和为1、组合不重复的规则。
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