在炎热的夏天,黛安娜和她母亲踏上了购物之旅,为即将到来的生日聚会准备糖果和小礼物。这个小小的冒险不仅是为了庆祝,也是一场智力的挑战。黛安娜的任务是负责购买糖果,而她的母亲则负责挑选小礼物。在这个过程中,她们遇到了一系列的数学谜题,需要用智慧来解决。
黛安娜身上只带了十三枚硬币,这些硬币的面值包括1美分、5美分和25美分。她用这些硬币为奥尔西娅、布莱思和卡丽三位女孩购买了不同价格的糖果,每块糖果的价格分别为2美分、3美分和6美分。每个女孩的糖果数量都不相同,且都不止一块。而且,黛安娜为其中两位女孩购买的糖果价格相同。
另一方面,黛安娜的母亲购买了一些小礼物,每件礼品的单价都相同。她总共花费了4.80美元。有趣的是,黛安娜购买糖果的数量恰好与她母亲购买小礼品的数量相等。最后,黛安娜的妹妹是三个女孩中得到糖果数量最多的。
为了解开这个谜题,我们需要列出一些方程式。
设P为黛安娜所带的1美分硬币数量,N为黛安娜所带的5美分硬币数量,Q为黛安娜所带的25美分硬币数量,T为黛安娜为买糖果所花费的总钱数(以美分为单位),a为为奥尔西娅购买的糖果数量,b为为布莱思购买的糖果数量,c为为卡丽购买的糖果数量,d为母亲所购买的纪念品的单价(以美分为单位),F为母亲所购买的纪念品的数量。
根据已知条件,我们可以得到以下方程式:
1) P + N + Q = 13
2) P + 5N + 25Q = T
3) 2a + 3b + 6c = T
4) 或者2a = 3b,或者2a = 6c,或者3b = 6c
5) F × d = 480
6) a + b + c = F
7) 问题可以重新表述为:a、b、c中哪一个最大?
由于方程太多,我们无法仅用代数方法求解,因此我们需要考虑其他特点。我们知道两个奇数之和总是偶数,两个偶数之和总是偶数,一个奇数与一个偶数之和总是奇数。而且知道两个奇数之积总是奇数,两个偶数之积总是偶数,一个奇数与一个偶数之积总是偶数。
根据这些规律,我们可以推断出黛安娜所带硬币的面值和数量。由于1b)中的T总是奇数,我们可以推断出2)中的b是奇数。这样,在方程4)中,2a不能等于3b,因为2a是偶数而3b是奇数。3b也不能等于6c,因为6c是偶数而3b是奇数。因此2a=6c。
我们继续推算,得知c不是最大的数,因为a必定大于c。将2a=6c两边除以2,得到a=3c。代入方程6),我们得到b+4c=F。由于b是奇数,F也是奇数。在方程5)中,480是两个数的乘积,其中一个是奇数F,另一个是偶数d。在这个乘积中,F可能取的奇数值只有l、3、5或15。
通过排除法,我们发现F不能等于1或3,也不能等于5。因此,F必定等于15。于是b+4c=15,而C不能大于3或者小于1。根据3),C不能等于1,也不能等于3否则b也等于3。所以C必定等于2。从而b=7。根据前面得出的a=3c,所以a=6。因此b是最大的数。这样,根据7),布莱思是黛安娜的妹妹。
现在我们可以求解其他数值。由于F=15,根据5),d=32。由于a=6,b=7,c=2,根据2),T=45。从1b)减去1a)得出4N+240=32。两边除以4,得N+6Q=8。Q不能大于1否则N将是负数,也不能小于1,因为黛安娜有25美分的硬币。因此Q=l。于是N=2。于是根据1a),P=10。
通过这个有趣的过程,黛安娜不仅为妹妹的生日聚会准备了美味的糖果,还解决了一个实用的数学谜题。这个故事告诉我们,生活中的数学无处不在,只要我们用心观察和思考,就能发现其中的乐趣和挑战。