STORK + KOI + BOAS + TROUT + TOADS + RATS = BIRDS

逐步解析

六個動物單字相加,得到 BIRDS。先求出十個字母的值,再把 7059 6812354 還原成字母。這道題比較難:我們先利用進位和十個數字的總和縮小範圍,再把剩下的分支明確列出並逐一檢查。

每個字母代表 0 到 9 中的一個數字。相同字母代表相同數字,不同字母代表不同數字。最高位的字母 S、K、B、T 和 R 不能是 0。

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1. 為每一位寫出等式

把個位、十位、百位、千位向左的進位分別記為 c1、c2、c3、c4。進位不是要分配的字母,可以和字母的值相同,彼此之間也可以相同。結果只有五位,所以萬位不會再向左進位。

個位是 K + I + S + T + S + S,結果的末位是 S,可以從兩邊消去一個 S。十位的 D 則在兩邊完全抵消。但 D 並不能隨意取值:題目中十個不同的字母必須剛好用完十個數字。

消去兩邊相同項後的各位等式
數位等式
個位K + I + T + 2S = 10c1
十位R + O + A + U + T + c1 = 10c2
百位3O + K + 2A + c2 = R + 10c3
千位T + B + 2R + O + c3 = I + 10c4
萬位S + 2T + c4 = B

2. 確定最高位字母和進位的範圍

假設 c4 = 0。把 B = S + 2T 代入千位,得到 I = S + 3T + 2R + O + c3。S、T、R 是互不相同的非零數字,所以 S + 3T + 2R 最小也有 10:最小的排法是 3 + 3 × 1 + 2 × 2 = 10。這不可能等於一位數 I,所以 c4 至少是 1。

由 S + 2T + c4 = B ≤ 9,可得 T ≤ 3、S ≤ 6。個位等式的左邊是正數,而且不超過 9 + 9 + 3 + 2 × 6 = 33,所以 c1 只能是 1、2、3。十位中,四個不同的數字 R、O、A、U 的和最多是 9 + 8 + 7 + 6 = 30,加上 T 和 c1 後最多是 36,所以 c2 也只能是 1、2、3。

百位最多進 5。因此千位的總和不超過 3 + 9 + 2 × 9 + 9 + 5 = 44,可知 c4 最多是 4。再配合 S + 2T + c4 ≤ 9,得到 2 ≤ T + c4 ≤ 6。

1 ≤ S ≤ 6; 1 ≤ T ≤ 3; 1 ≤ c1, c2 ≤ 3; 1 ≤ c4 ≤ 4

3. 利用 0 + 1 + … + 9 = 45 找回 D

把 D 以外的九個字母相加。用十位等式取代 R + O + A + U + T,得到 S + K + I + B + 10c2 − c1。再用個位等式取代 K + I,並代入 B = S + 2T + c4,就化簡成 T + c4 + 9c1 + 10c2。

所以 D = 45 − T − c4 − 9c1 − 10c2。D 介於 0 到 9,T + c4 介於 2 到 6,所以 9c1 + 10c2 必須介於 30 到 43。c1、c2 各取 1、2、3 時,只有 39、38、37 符合條件,對應的進位組合是 (1, 3)、(2, 2)、(3, 1)。

組合 (3, 1) 要求 K + I + T + 2S = 30。因為 K + I ≤ 17 且 S ≤ 8 − 2T,只能是 T = 1、S = 6。這時萬位確定 c4 = 1、B = 9,而 K + I = 17 必須用到 8 和 9,和 B 重複,所以排除這組進位。

D = 45 − T − c4 − 9c1 − 10c2

4. 排除 c1 = 1、c2 = 3

這時 D = 6 − T − c4,K + I = 10 − T − 2S。讓 S 取 1 到 6、T 取 1 到 3、c4 取 1 到 4,算出 B 和 D,再把 K + I 拆成還沒用到的數字,而且 K 不是 0。排除超出 0–9 或數字重複的情況後,只剩下表中兩列。每組數字依表頭的順序排列。

第一列留給 R、O、A、U 的數字是 4、6、7、9。千位總和 T + B + 2R + O + c3 至少是 3 + 8 + 2 × 4 + 6 = 25,但 I + 10c4 只有 10。第二列剩下的數字是 4、7、8、9,總和至少是 1 + 6 + 2 × 4 + 7 = 22,卻必須等於 20。兩列都不成立。

剩下的兩個分支都超過千位所需的總和
S, T, c4B, D, K, I最小值 > 目標
1, 3, 18, 2, 5, 025 > 10
2, 1, 26, 3, 5, 022 > 20

c1 = 2; c2 = 2; D = 7 − T − c4; K + I = 20 − T − 2S

5. 有系統地檢查剩下的分支

在 c1 = c2 = 2 的條件下,重複上面的有限範圍檢查。計算 B = S + 2T + c4、D = 7 − T − c4 和 K + I = 20 − T − 2S。下表依 S、T、c4 分組,列出全部 31 組有順序的 K、I 候選值。已經給定值的六個字母 S、T、B、D、K、I 必須各不相同。

對每一組候選值,從四個還沒用到的數字中選出不同的 O 和 A,計算 X = 3O + K + 2A + 2。X 的個位必須是還沒用到且不為 0 的 R,十位則是 c3。檢查 T + B + 2R + O + c3 = I + 10c4,再把最後一個數字給 U,並檢查十位等式。最後一欄記錄的是通過所有檢查的完整分配數量,不是憑直覺留下的分支。

只有第一列有有效解,其中 K = 7、I = 9。所以 S = 1、T = 2、c4 = 1、B = 6、D = 4。下一步詳細推出這個分支中剩下的字母。

所有剩下的分支;每對數字依序表示 (K, I)
S, T, c4(K, I)有效解數
1, 2, 1(7, 9); (9, 7)1
1, 3, 2(7, 8); (8, 7)0
2, 1, 2(7, 8); (8, 7)0
2, 1, 3(6, 9); (9, 6)0
3, 1, 1(4, 9); (9, 4)0
3, 1, 2(5, 8); (8, 5)0
3, 1, 4(5, 8); (6, 7); (7, 6); (8, 5)0
3, 2, 1(5, 7); (7, 5)0
4, 1, 1(2, 9); (3, 8); (8, 3); (9, 2)0
4, 1, 3(5, 6); (6, 5)0
5, 1, 2(2, 7); (3, 6); (6, 3); (7, 2)0
6, 1, 1(3, 4); (4, 3); (7, 0)0

6. 求出 R、O、A 和 U

還沒用到的數字是 0、3、5、8。千位等式變成 2R + O + c3 = 11。R 不能是 0,R = 8 又太大,所以只可能是 3 或 5。

如果 R = 3,則 O + c3 = 5。O = 8 太大;O = 0 需要 c3 = 5,但百位總和 7 + 2A + 2 最多是 25;O = 5 需要 c3 = 0,但百位總和 15 + 7 + 2A + 2 至少是 24。所以 R 不可能是 3。

因此 R = 5,O + c3 = 1。可用的數字中只有 O = 0 符合條件,得到 c3 = 1。百位變成 7 + 2A + 2 = 15,所以 A = 3,最後一個數字 U = 8。十位驗算是 5 + 0 + 3 + 8 + 2 + 2 = 20,符合要求。

R = 5; O = 0; A = 3; U = 8

7. 解開 7059 6812354

把字母和數字的對應關係反過來讀。第一組是 7 → K、0 → O、5 → R、9 → I;第二組是 6 → B、8 → U、1 → S、2 → T、3 → A、5 → R、4 → D。

隱藏的動物名稱是 KORI BUSTARD。這個結果來自驗證過的算式,而不是先猜動物名稱,再反過來湊字母的值。

7059 6812354 → KORI BUSTARD

答案與驗算

S
= 1
T
= 2
O
= 0
R
= 5
K
= 7
I
= 9
B
= 6
A
= 3
U
= 8
D
= 4

12057 + 709 + 6031 + 25082 + 20341 + 5321 = 69541

每個字母對應的數字都不相同,所有最高位都不是 0,而且等式成立。

解題重點

在某一位中被抵消的字母,不一定能自由取值。本題透過十個數字的總和找回 D,並大幅縮小進位的範圍。剩下的情況仍然需要分類檢查:明確列出分支,用各位的等式排除,最後驗算總和,再解開隱藏的訊息。

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