揭秘18=几加几等于几乘几:趣味解读数字谜题


说起数字,有时候真是挺妙的。你看那个18,瞧着普普通通一个数,搁那儿,静静的。可你真要掰开揉碎了看,它里头藏着多少可能性啊!特别是小学那会儿,老师时不时就抛过来一个问题:“某个数等于‘几加几’,又等于‘几乘几’?”简单粗暴,却一下就把你的思维给拽进去了。今天咱们就来好好唠唠,这个18=几加几等于几乘几,到底能玩出多少花样,里头又有哪些门道儿。

第一次被问到类似的问题,我脑子里第一个跳出来的,肯定是怎么加起来等于18。这太直接了,跟吃饭喝水一样自然。从最小的数开始?1+17=18,2+16=18,3+15=18……一直到9+9=18。嘿,别忘了,加法是有交换律的嘛,1+17跟17+1,那是一回事儿。所以,你得把那些重复的去掉。1+17,2+16,3+15,4+14,5+13,6+12,7+11,8+10,最后是那个孤零零的9+9。一共九对儿,或者说九种不同的“几加几”组合,能凑出18。瞧,光是“几加几”这一环,就已经不是那么“想当然”了,得有点条理才行。

但这个题目,它可不止让加加就完事儿。后头还有个“等于几乘几”呢!这就来了点儿难度,得把乘法也请进场。咱们得找两个数,它们乘起来,结果也得是18。乘法口诀表得在脑子里过一遍。1乘以什么等于18?那肯定得是18自己啊,1×18=18。还有呢?2乘以什么?2×9=18。接着呢?3乘以什么?3×6=18。4行不行?不行,4的乘法表里没有18。5呢?也不行。6呢?哦,等等,6×3=18,这跟3×6=18一样啦,又是交换律。所以,能乘起来等于18的组合,也就那么几个:1×18,2×9,3×6。当然,你也可以说18×1,9×2,6×3,但本质上还是这三对儿不同的因子组合。

现在,题目要求是“几加几等于几乘几”,而且结果都得是18。意思是,我们得从刚才列出来的加法组合里,找一对儿,这对儿加起来是18;然后从乘法组合里,也找一对儿,这对儿乘起来是18。但这还不够,最关键的是,题目里那个“几加几”里的两个数,跟“几乘几”里的两个数,得是同一组!哎呀,你看,这绕来绕去的,是不是有点像玩儿数字版的“找朋友”?

我们得看看,有没有哪两个数,它们加起来是18,同时它们乘起来也是18?

来,咱们把加法组合再拎出来看看:
1和17 (1+17=18)
2和16 (2+16=18)
3和15 (3+15=18)
4和14 (4+14=18)
5和13 (5+13=18)
6和12 (6+12=18)
7和11 (7+11=18)
8和10 (8+10=18)
9和9 (9+9=18)

现在,咱们再看乘法组合:
1和18 (1×18=18)
2和9 (2×9=18)
3和6 (3×6=18)

好了,现在开始对比。

看第一组加法:1和17。1+17=18。1乘以17等于多少?1×17=17。不是18。这组不行。
看第二组加法:2和16。2+16=18。2乘以16等于多少?2×16=32。也不是18。这组不行。
看第三组加法:3和15。3+15=18。3乘以15等于多少?3×15=45。差得更远了。不行。
…一路往下看…
8和10。8+10=18。8乘以10等于80。不行。
9和9。9+9=18。9乘以9等于81。也不行。

等等!是不是我理解错了?18=几加几等于几乘几,这个题目,它可以有两种理解方式:

理解一:存在一组数 {a, b},使得 a + b = 18 并且 a × b = 18。我们刚才就是按照这个思路在找,结果发现没有这样的整数对。换句话说,在整数范围内,找不到两个数,它们的和是18,积也是18。

理解二:题目是说,18这个数,它既可以表示成“几加几”的形式,也可以表示成“几乘几”的形式。而构成加法的那两个数,不一定要和构成乘法的那两个数完全一样。它只是在陈述一个事实:18= A+B,同时 18= C×D。这里的 {A, B} 和 {C, D} 可以是完全不同的两组数。

如果按照理解二来解读,那就太简单了,简直就是把我们刚才列出来的加法和乘法组合拼接一下嘛!

比如,我们可以说:
18 = 1 + 17 = 2 × 9
看,1+17等于18,2×9也等于18。两边都等于18,中间用等号连起来,完全符合“18=几加几等于几乘几”的字面意思!只是“几加几”里的1和17,跟“几乘几”里的2和9,不是同一拨数。

再比如:
18 = 3 + 15 = 3 × 6
瞧,左边3+15等于18,右边3×6也等于18。这组加法里的3和15,跟乘法里的3和6,有一个数(3)是相同的,但这不是必须的条件。

还可以:
18 = 8 + 10 = 1 × 18
8+10=18,1×18=18。完美!

所以,如果题目是理解二的意思,那答案可就多了去了!我们可以任意挑选一个“几加几”等于18的组合,再任意挑选一个“几乘几”等于18的组合,把它们用等号连起来就行。

可能的答案列表就会是这样的:
18 = 1 + 17 = 1 × 18
18 = 1 + 17 = 2 × 9
18 = 1 + 17 = 3 × 6
18 = 2 + 16 = 1 × 18
18 = 2 + 16 = 2 × 9
18 = 2 + 16 = 3 × 6
… (以此类推,每一种加法组合都可以搭配每一种乘法组合)
18 = 9 + 9 = 1 × 18
18 = 9 + 9 = 2 × 9
18 = 9 + 9 = 3 × 6

总共有 9 种加法组合 × 3 种乘法组合 = 27 种不同的写法,来表达“18=几加几等于几乘几”。天哪,一个简单的数字问题,居然能有这么多种答案!这感觉就像推开一扇小门,里面却是个巨大的房间。

但话说回来,小时候遇到这种题,直觉上总觉得那个“几加几”的“几”和“几乘几”的“几”,应该是有关联的,甚至就是同一拨数。毕竟,如果是理解二,题目好像有点过于直白了,像是在玩文字游戏。是不是出题人心里想的是理解一那种,但没说清楚呢?就像我们刚才尝试的,找两个数,它们的和是18,积也是18。我们发现整数世界里没有。

如果允许是非整数呢?比如小数或者分数?那情况就复杂了。找两个数,它们的和是18,积是18。这其实是个数学问题:解方程组 x + y = 18 和 x * y = 18。我们可以把第一个方程变形,y = 18 – x,然后代入第二个方程:x * (18 – x) = 18。展开就是 18x – x² = 18。整理一下,变成 x² – 18x + 18 = 0。这是一个二次方程!用求根公式 x = [-b ± √(b² – 4ac)] / 2a 来解。这里的 a=1, b=-18, c=18。

判别式 Δ = b² – 4ac = (-18)² – 4 * 1 * 18 = 324 – 72 = 252。
因为 Δ = 252 > 0,所以方程有两个不同的实数根。
x = [18 ± √252] / 2
√252 可以化简一下,252 = 4 * 63 = 4 * 9 * 7。所以 √252 = √4 * √9 * √7 = 2 * 3 * √7 = 6√7。
x = [18 ± 6√7] / 2 = 9 ± 3√7。

所以,如果允许非整数,那就有两对儿数:
一对是 x1 = 9 + 3√7,对应的 y1 = 18 – x1 = 18 – (9 + 3√7) = 9 – 3√7。
验算一下:(9 + 3√7) + (9 – 3√7) = 18。正确。
(9 + 3√7) * (9 – 3√7) = 9² – (3√7)² = 81 – (9 * 7) = 81 – 63 = 18。正确!

另一对是 x2 = 9 – 3√7,对应的 y2 = 18 – x2 = 18 – (9 – 3√7) = 9 + 3√7。
这其实跟第一对儿是同一组数,只是位置交换了。

所以,如果题目允许非整数,那么答案就是:
18 = (9 + 3√7) + (9 – 3√7) = (9 + 3√7) × (9 – 3√7)

你看,同样一个问题,换个数字范围,答案就从“无解”(在整数范围按理解一)变成了“有解”(在实数范围按理解一)。是不是挺有意思的?数字的世界,就像一个藏着无数小秘密的盒子,你得用不同的钥匙(不同的思路、不同的数学工具)去打开它。

回过头来看,“18=几加几等于几乘几”这个朴实无华的问题,它其实包含了几层意思的探讨:
1. 数字的分解与组合:通过加法和乘法来表达同一个数字。
2. 数的性质:比如加法和乘法的交换律,以及它们与特定数字(如18)的关系。
3. 对问题理解的层次:是寻找同一组数同时满足加法和乘法条件(理解一),还是仅仅是列出加法和乘法的不同表达形式(理解二)。
4. 数的范围:是只考虑整数,还是可以扩展到实数甚至更广的范围。

对我来说,这个题目最有趣的地方在于它的含糊性。它没有明确限定是整数,也没有明确说“几加几”和“几乘几”里的数必须是同一批。这种开放性反而引发了更多的思考,让你不得不去探索不同的可能性。就像生活里的很多问题一样,答案不是唯一的,甚至问题的本身,可能就有不止一种解读方式。

所以,下次再看到类似的数字谜题,不妨多想一层。它是字面的意思,还是藏着更深的逻辑?是只在眼前这个小圈子里找答案,还是可以跳出去,看看更广阔的世界?一个简单的18,一个看似简单的“几加几等于几乘几”,背后却能牵扯出这么多东西,从小学算术一路聊到二次方程,这大概就是数字的魅力吧!它枯燥吗?一点儿也不,只要你愿意钻进去,你会发现,数字的世界也是活色生香的,充满着各种奇妙的连接和意外的惊喜。


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