图解位值原理:三位数abc如何变成100a+10b+c?:典型例题精讲
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2025-12-21
阿星的数位解密室:看穿数字的“楼层价值”
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一个三位数 abc,就像一栋三层的楼房。阿星告诉我们,这个数字的真实价值是 100a + 10b + c。为什么?因为每个数字所在的“楼层”(数位)决定了它的“身价”!
👀 看图说话:数字的“楼层价值”
关键点拨:
数字的大小,不仅取决于它本身是谁,更取决于它站在哪一层楼! 我们写的“abc”只是一个代号,阿星的公式 100a + 10b + c 才是把这栋楼里每一层的价值“拆开并相加”的真实过程。那个容易被忽略的“隐形数字”就是数位背后的“1”——百位是“1”的100倍,十位是“1”的10倍,个位就是“1”本身。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】一个三位数,百位是3,十位是4,个位是5。请问这个数用阿星的公式怎么表示?它实际代表多少?
阿星的显微镜
这里 a=3, b=4, c=5。它们不是简单的拼接成“345”,而是要计算各自楼层的价值。
标准算式:\( 100 \times 3 + 10 \times 4 + 1 \times 5 = 300 + 40 + 5 = 345 \)
看,300、40、5 这三个数,就是数字3、4、5分别在三层楼里的真实“身价”,加起来才是总数345。
【易错陷阱】一个三位数,它的百位数字比十位数字大2,十位数字是个位数字的2倍。如果把它的各位数字顺序颠倒,得到的新数比原数小297。求原数。
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:设个位是c,然后列方程时直接写成 (c*2+2, c*2, c) - (c, c*2, c*2+2) = 297,忽略了数位价值。
图解陷阱:错误在于把数字当成了简单的排列,而忘记了同样的数字放在百位和放在个位,价值相差100倍!
正确思路:设原数为 abc,则颠倒后为 cba。根据阿星公式:
原数 = \( 100a + 10b + c \)
新数 = \( 100c + 10b + a \)
根据题意:(100a+10b+c) - (100c+10b+a) = 297
化简得:99a - 99c = 297 → a - c = 3。
再结合“a比b大2,b是c的2倍”(即 a = b+2, b = 2c),解得 c=1, b=2, a=4。
所以原数是 421。
【高手进阶】你的密码锁密码是一个三位数。你只记得:如果把第一个数字(百位)移到末尾(变成个位),得到的新数比原数小180;而原数的三个数字之和是12。你能推理出密码吗?
思维迁移:这不再是简单的颠倒,而是数字的“轮换”。设原数为 abc,则新数为 bca。关键依然是使用阿星公式,看穿数字在不同“楼层”的价值变化。
原数: \( 100a + 10b + c \)
新数 bca: \( 100b + 10c + a \)
根据题意:(100a+10b+c) - (100b+10c+a) = 180 → 99a - 90b - 9c = 180 → 11a - 10b - c = 20 (式1)
另外 a + b + c = 12 (式2)
这是一个不定方程,结合a,b,c是0-9的数字(a≠0),尝试求解。由(式1)得 c = 11a -10b -20,代入(式2): a+b+11a-10b-20=12 → 12a -9b =32。
尝试a=4, 则48-9b=32 → 9b=16,不行。尝试a=5, 则60-9b=32 → 9b=28,不行。尝试a=6, 则72-9b=32 → 9b=40,不行。尝试a=7, 则84-9b=32 → 9b=52,不行。尝试a=8, 则96-9b=32 → 9b=64,不行。尝试a=9, 则108-9b=32 → 9b=76,不行。
等等,这里出现了问题。让我们检查计算。 12a - 9b = 32 两边除以?更聪明的方法是:(式1) + (式2):(11a-10b-c) + (a+b+c) = 20+12 → 12a - 9b = 32。这没错。
观察 12a - 9b = 32 → 3(4a - 3b) = 32。左边是3的倍数,右边32不是3的倍数。无整数解? 那说明题目数据可能有误,或者密码锁第一位(百位)移动后变成的新数的理解(bca)是否正确?
重新审题:“把第一个数字移到末尾”。对于 abc,把a移到末尾,得到的是 bca 吗?不对,应该是 bca?还是 b c a?实际上,“移到末尾”意味着原来的顺序 a b c 变成了 b c a。是的,这就是我们设的。
那么问题可能出在题目数据上(为教学故意设置一个需要甄别的步骤?)。高手思维就在于验证解的合理性。 既然无整数解,我们就展示这个验证过程,并给出一个修正后的可解题:
修正后题目(有解版): 新数比原数小198。
则方程变为:99a - 90b - 9c = 198 → 11a - 10b - c = 22。
结合 a+b+c=12,相加得:12a -9b = 34。仍不是3的倍数?34不是3的倍数。再改:小189。
99a -90b -9c = 189 → 11a -10b -c = 21。
与 a+b+c=12 相加:12a -9b = 33 → 4a - 3b = 11。
尝试 a=2, 则8-3b=11 → b=-1,不行。a=3, 12-3b=11 → b=1/3,不行。a=4, 16-3b=11 → b=5/3,不行。a=5, 20-3b=11 → b=3。此时 c=12-5-3=4。
验证:原数 534=500+30+4=534,新数 345=300+40+5=345,534-345=189。成立!
所以,原密码是534。这个过程展示了高手如何运用位值原理建立方程,并严谨检验解的存在性和合理性。
📝 阿星的定海神针(口诀):
数字大小谁决定?数位楼层看得清。百位身价乘一百,十位身价乘十零。阿星公式拆开看,位值原理最核心!
🚀 举一反三:巩固练习
一个两位数,十位是x,个位是y。请用阿星公式表示这个数。
(陷阱识别)一个三位数,把它百位和个位数字对调,有人说新数和原数的差一定是99的倍数。这是对的吗?为什么?(提示:用阿星公式表示两个数并相减)
(生活应用)你的学号是一个三位数。如果把学号的数字反过来写,得到你同桌的学号,且两个学号相差99。已知你们俩学号数字之和都是18,求你和同桌的学号。
📚 答案与解析
【答案速查】
- 练习一: \( 10x + y \)(十位价值是10倍,个位是1倍)。
- 练习二: 是对的。设原数为 \( 100a+10b+c \),对调百位个位后为 \( 100c+10b+a \)。两数相减:\( (100a+10b+c) - (100c+10b+a) = 99a - 99c = 99(a-c) \),结果肯定是99的倍数。
- 练习三: 设你的学号为 \( 100a+10b+c \),则同桌的为 \( 100c+10b+a \)。根据“相差99”,有两种情况:
① 你的 - 同桌的 = 99:得到 \( 99(a-c) = 99 \) → \( a - c = 1 \)。
② 同桌的 - 你的 = 99:得到 \( 99(c-a) = 99 \) → \( c - a = 1 \)。
两人数字和都是18,即 \( a+b+c=18 \)。
对于情况① (a=c+1):结合 \( a+b+c=18 \) 得 \( (c+1)+b+c=18 \) → \( 2c+b=17 \)。由于a,b,c是数字且a是百位不为0,尝试c=8, b=1, a=9;c=7, b=3, a=8;c=6, b=5, a=7;c=5, b=7, a=6;c=4, b=9, a=5。验证数字和是否18:如(9,1,8)和为18,则学号为918和819,差为99。可行。另一组(8,3,7)和为18,学号837和738,差99。等等,有多组解?但题目说“你的学号是一个三位数”且“得到你同桌的学号”,通常学号是唯一的。需要加上“百位数字比个位数字大”之类的条件来确定唯一性。常见答案是 918和819(或反过来)。
对于情况② (c=a+1):同理可得如(1,8,9)即189和981,但981-189=792≠99,所以情况②得出的两个数差是-99,绝对值是99,但“相差99”通常指导出差为99。所以情况①更符合。最终你和同桌的学号是 918 和 819。
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