10. 同学们都熟悉“幻方”游戏,现将“幻方”游戏稍作改进变成“幻圆”游戏. 将$-1$,2,$-3$,4,$-5$,6,$-7$,8分别填入如图所示的圆圈内,使横、竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,则$a+b$的值为(
C
)
A.1或$-1$
B.$-1或-4$
C.$-3或-6$
D.1或$-8$
解析:
解:所有数字之和:$-1+2-3+4-5+6-7+8=4$。
设横、竖及内外圈4个数之和为$S$,共有4组(横、竖、内圈、外圈),每个数用2次,得$4S=2×4=8$,则$S=2$。
情况1:内圈为6,4,b,x(设中间左数为x)
内圈和:$6+4+b+x=2$,即$x=-8-b$。
外圈为-7,8,a,y(设右上角为y),外圈和:$-7+8+a+y=2$,即$y=1-a$。
剩余数字:-1,2,-3,-5(因已用6,4,-7,8),故$x,y,a,b$只能是这四个数。
竖线(-7,6,b,8)和:$-7+6+b+8=2$,得$b=-5$。
则$x=-8-(-5)=-3$,剩余数字-1,2,故$a$和$y$为-1或2。
横线(a,x,4,y)和:$a+x+4+y=2$,即$a+y=2-4-x=2-4-(-3)=1$。
若$a=-1$,则$y=2$(满足$a+y=1$);若$a=2$,则$y=-1$(满足$a+y=1$)。
此时$a=-1,b=-5$或$a=2,b=-5$,$a+b=-6$或$-3$。
情况2:内圈为a,-7,8,y(假设外圈为内圈,矛盾,因6,4必在内圈)
验证后不符合,舍去。
综上,$a+b=-3$或$-6$。
答案:C