一道 / edao.plus
#10105

立方体顶点·1 到 8

六年级杂题
#累加法
题目

把 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 这 8 个数字各用一次,填入一个立方体的 8 个顶点,使立方体 6 个面上 4 个顶点的数字之和都相等。问:这个相等的面和 S 必定等于多少?

立方体 8 个顶点

解法

  1. 1.分析:立方体有 6 个面,每个面由 4 个顶点围成;每个顶点正好是 3 个面的公共顶点。
    每顶点属于 3 面=6 面总和 = 3·(1+…+8)
    6S=3 × 36 = 108
    S=18面和
  2. 2.把 6 个面上的顶点数字之和加起来,每个顶点被算 3 次,结果 = 3 × (1+2+…+8) = 3 × 36 = 108。
  3. 3.另一方面,6 个面和各为 S,总和 = 6S。
  4. 4.所以 6S = 108,S = 18。
  5. 5.结论:若这样填法存在,每面和必为 18。存在性:把 8 个数按『对顶点和 = 9』成对摆放(1↔8, 2↔7, 3↔6, 4↔5,每对占立方体对角线两端),即可验证每面和都是 18。

练一练

把 1–8 填入立方体 8 顶点使每面 4 顶点和相等。一对对角线上两端顶点的数字之和必定等于几?