下面我们要确定a的取值范围,依题意,只要环中有9这个数字,则该环中的另外一个数或者另外两个数的和,一定大于等于1,则该环的数字之和一定大于等于10,说明a一定是大于等于10的正整数。从1至9的数字中,分别取两个最小数相加,两个最大数相加,和分别是3,17;分别取三个最小数相加,三个最大数相加,和分别是6,24,说明10≤a≤17。
根据x1 x5 x9=45-2a,x3 x7=45-3a, x2-(x5 x9)=3a-45,可列出不等式方程组。因为1≤x2≤9, 3≤x5 x9≤17,-17≤-(x5 x9) ≤-3,所以-16≤x2-(x5 x9)≤6。于是不等式方程组如下:
解这个不等式方程组,得10.5≤a≤14,a可能的取值为11,12,13,14。接下来,我们按照a的取值分类,去求解满足填数要求的所有方案,如果某个a值分类下,方案为0个,则说明该a值是无效的,应舍弃。
- 当a=11时,代入上面方程组的通解式子,得到,
由通解式子可得,x3=-x7 12,x8=-x9 11,x6=-x7 x9,即x3 x7=12,x8 x9=11,x6=x9-x7>0。
因为12=3 9=4 8=5 7,11=2 9=3 8=4 7=5 6,所以x7可取3,4,5,7,8,9,x9可取2,3,4,5,6,7,8,9。又因为x9-x7>0,即x9>x7,x9可能取4,5,6,7,8,9,并且当x7取8时,x9只能取9,当x7取9时,x9无解,故x7可取3,4,5,7,8。
自由变量x5的取值范围不好确定,只有在x7和x9的取值计算出部分结果后,才能确定。因此我们将通解中与x5有关的量先去掉,得到部分未知数的通解公式如下:
为了方便书写,自由变量系数的矩阵,在右侧注明一下自由变量,解的矩阵,在右侧注明自由变量的取值。如果解是无效的,需要做取舍的时候,则在矩阵的右侧注明舍弃二字,并且用红色显示。
当x7=3,x9=4,代入通解公式,可得到