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初一数学·约 8 分钟·二维图解

逆向思考:从最后一步退回去

开头不知道、结尾知道,就从结尾往回走:最后做的一步最先撤销,每步用反面的运算,再顺着走一遍检查。

题目

一个数先乘 3,再加 5,最后除以 2,得到 16。这个数原来是多少?

答案:原来的数是 9。

一句话:从结果 16 往回走——最后做的一步最先撤销:× 2,− 5,÷ 3。

先看动画。上面一排箭头是题目做过的运算,下面一排箭头把它们一个一个撤销。讲解分成六小段,每段讲完会自动停下,留一个“想一想”;想好了再点“继续讲解”。听完后切到“我自己试”,换一个结果,或者换一种运算次序,自己倒推一遍。

下面几节是动画里讲过的内容,写成文字方便以后复查。只需要会:加减乘除,以及“加 5 再减 5 会回到原数、乘 3 再除以 3 会回到原数”。不用设未知数、列方程。

1. 把题目画成一排格子

 ? →×3 ? →+5 ? →÷216\boxed{\ ?\ }\xrightarrow{\times3}\boxed{\ ?\ }\xrightarrow{+5}\boxed{\ ?\ }\xrightarrow{\div2}\boxed{16}

四个格子里,只有最后一个是知道的。从左边算不动,就从右边出发。

2. 从最后一步往回退

每次只退一步,退回紧挨着的前一个格子:

  1. 撤销“除以 2”。 一个数除以 2 得 16,它原来就是两个 16,也就是 32。
  2. 撤销“加 5”。 32 是加 5 以后的数,退回去就减 5,得 27。
  3. 撤销“乘 3”。 27 是原来的数乘 3 得到的,平均分成 3 份,每份是 9。
16×2=3232−5=2727÷3=9\begin{aligned}16\times2&=32\\32-5&=27\\27\div3&=9\end{aligned}

也可以写成一个算式。括号记住退回的次序,不能随便去掉:

(16×2−5)÷3=9(16\times2-5)\div3=9

像加和减、乘和除这样能互相还原的两种运算,叫互为逆运算。“倒着算”其实就是一步一步做逆运算。

3. 顺着走一遍,检查

把 9 放回开头,按题目的顺序走:

9×3=2727+5=3232÷2=16\begin{aligned}9\times3&=27\\27+5&=32\\32\div2&=16\end{aligned}

每一步都和题目对上了,答案 9 是对的。

4. 次序为什么也要反过来

什么时候不能倒推

倒推要求每一步都能原样退回去。如果某一步是“乘 0”,不管原来是几,结果都变成 0,只看结果就找不回原来的数了。另外,题目每一步做了什么、先后次序是什么,也都得知道。

下次遇到“知道结果、不知道开头”的题

把过程画成一排格子,从知道的那一头出发。最后做的最先撤销,每一步用反面的运算。算完以后,顺着走一遍检查。

检查自己是否看懂

还是得到 16,但次序改成:先加 5,再乘 3,最后除以 2。 倒推的第一步、第二步各是什么?原来的数是多少?为什么不能照抄例题的算式?

查看答案与理由

原来的数是 17/3。先乘 2,得 32;这时紧挨着的一步是“乘 3”,所以接着除以 3,得 32/3;最后才减 5。

16×2÷3−5=323−5=17316\times2\div3-5=\frac{32}{3}-5=\frac{17}{3}

原来的数可以是分数,题目没说它是整数。检查:17/3 加 5 得 32/3,乘 3 得 32,除以 2 得 16。

运算的次序变了,撤销的次序也跟着变:第二步要撤销的是“乘 3”,不再是“加 5”。要带走的是“最后做的最先撤销”,不是一串固定的算式。