几乘几加几等于21


3 x 6 + 3 = 21

7 x 2 + 7 = 21

(这就是两种最直接的整数解,下面我们深入挖掘这个等式背后的数学奥秘,并探索更多可能性。)


从简单到复杂:破解 几 x 几 + 几 = 21

我们先用代数语言来描述这个问题:

ax + a = 21

其中, ax 都是未知数。我们需要找到满足这个等式的 ax 的值。

解题思路一:因式分解的魅力

观察上面的等式,我们可以将左边进行因式分解:

a(x + 1) = 21

现在,问题转化为找到21的因数。 21的因数有:1, 3, 7, 21。 我们可以逐个尝试:

  • 如果 a = 1, 那么 x + 1 = 21,所以 x = 20。 解: 1 x 20 + 1 = 21
  • 如果 a = 3, 那么 x + 1 = 7, 所以 x = 6。 解: 3 x 6 + 3 = 21
  • 如果 a = 7, 那么 x + 1 = 3, 所以 x = 2。 解: 7 x 2 + 7 = 21
  • 如果 a = 21,那么 x + 1 = 1, 所以 x = 0。 解: 21 x 0 + 21 = 21

解题思路二: 变换视角

我们还可以将原等式变形为:

ax = 21 – a

进一步变形:

x = (21 – a) / a = 21/a – 1

这个公式告诉我们,只要 a 是21的因数,就能得到一个整数解 x。这和因式分解思路异曲同工。

解题思路三: 图形化的思考

假设 a 代表一个矩形的长, x 代表宽。 那么 ax 就是矩形的面积。 原等式可以理解为: 一个矩形的面积,加上它的长,等于21。 我们可以通过不断调整矩形的形状(长和宽),看看能不能找到符合条件的解。 虽然这种方法效率不高,但可以帮助我们更直观地理解问题。

更广阔的解空间:实数解的探索

到目前为止,我们主要讨论了整数解。 如果允许 ax 是任意实数,那么解的数量将是无限的。 因为对于任何一个 a 值(除了0之外),我们都可以通过公式 x = (21 – a) / a 计算出一个对应的 x 值。

例如:

  • a = 2, x = (21 – 2) / 2 = 9.5 解: 2 x 9.5 + 2 = 21
  • a = 0.5, x = (21 – 0.5) / 0.5 = 41 解: 0.5 x 41 + 0.5 = 21
  • a = -3, x = (21 – (-3)) / (-3) = -8 解: -3 x -8 + (-3) = 21

总结:

问题”几乘几加几等于21″看似简单,却蕴含着丰富的数学思想。 通过代数变形、因式分解、图形化思考等多种方法,我们不仅找到了整数解,还拓展到了实数解的领域。 这个问题也展现了数学的魅力,即从一个简单的起点,可以延伸到更深更广的知识领域。


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