五年级
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奥数知识点:神秘的质数骨牌
发布时间:2011-12-14 10:43 来源:武汉巨人学校 作者:巨人网整理
在数学兴趣班上,出示了这样一副图(如图1):在5×5的方格中分别填进了连续自然数1、2、3、4……、25。这些数的填法有什么奥妙吗?

相邻的两个数都是一个奇数、一个偶数。仔细观察各横排或竖排,把任何相邻的两格组在一起叫一张骨牌(如图1-1),那么每张骨牌上两数之和都很特别。每张骨牌上两数之和都是质数,比如8+5=13、21+8=29、8+11=19"

从5×5的方阵出发,取横排相邻两格,或竖排相邻两格,可以组成40张骨牌【即:(4+5)×4+4=40】。而且很容易验证,其中每张牌上的两数之和都是质数,因而我们得到了一副质数骨牌。
那能在2×2的方格中填上1-4连续四个自然数,使它成为一副质数骨牌吗?
(如图2),这里一共有4张骨牌,每张排的两数之和是1+2=3、2+3=5、3+4=7、1+4=5。用2-5四个连续自然数能不能填在方格里制成一副质数骨牌呢?

经过大量的实验后觉得不行,可为什么呢?把四个数写在一行,会发现它们组成的每张骨牌的数字和,实际就是1、2、3、4四个数两两之和,(即1+2,2+3,3+4,4+1四组和),而且所有相邻的四个数都是如此。因此我们可以得到这样一个结论:这四组和中至少有一组2个数的和是3的倍数且不是3,即是合数。(可以用抽屉原则和同余的方法来证明)所以不可能组成质数骨牌。
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