巧设元 妙解题
2008-07-22朱元生
朱元生
一元一次方程在数学问题中的应用非常广泛,只要巧设元,总能将问题轻松解决.
例1图1是由六个正方形拼成的长方形,已知中间的小正方形的边长为1,试求长方形的面积.
解析:给六个正方形分别标上1、2、3、4、5、6.
设正方形2的边长为x,则正方形3的边长也为x,正方形4的边长为(x+1),正方形5的边长为(x+2),正方形6的边长为(x+3).
根据长方形的对边相等,可得方程:
x+x+(x+1)=(x+2)+(x+3).
解得x=4.
从而得到长方形的长为3x+1=13,宽为2x+3=11.
所以长方形的面积为13×11=143.
例2图2是由9个等边三角形拼成的六边形,若已知中间的小等边三角形的边长为a,则六边形的周长是.
解析:给9个等边三角形分别标上1、2、3、4、5、6、7、8、9,设等边三角形2的边长为x,则等边三角形3、4的边长也为x,等边三角形5、6的边长为(x+a),等边三角形7、8的边长为(x+2a),等边三角形9的边长为(x+3a).
从图中可以看出,等边三角形9的边长等于等边三角形2、4的边长之和,可得方程:x+3a=2x.解得x=3a.
所以六边形的周长为x+x+(x+a)+(x+a)+(x+2a)+(x+2a)+(x+3a)=7x+9a=7×3a+9a=30a.


例3将-1~-8和1~8这16个整数填入4×4的正方形表格中,使得每行、每列、每条对角线上四个数之和都相等,如图3所示.其中有8个标有序号(带圆圈的数字)的小方格中填的数被一个顽皮的小朋友擦掉了,请你将这擦掉的8个数恢复出来.
解析:所填表中每行、每列、每条对角线上的四数之和都相等,设这个和为S,则4S=(-1)+(-2)+…+(-8)+1+2+…+8=0,得S=0.
故所填表格中每行、每列、每条对角线上的四数之和都为0.
设方格①中的数为x,则方格②中的数为-3-x;方格③中的数为13-(-3-x)=16+x;方格④中的数为-12-x;方格⑤中的数为11+x;方格⑥中的数为-10-x;方格⑦中的数为5+x;方格⑧中的数为-1-x.
由对角线上的①、⑦、⑤、③四……
