在一個寧靜的小鎮上，住著一對兄妹，名叫李明和李婷。李明是個熱愛數學的高中生，而他的妹妹李婷則是一名勤奮好學的小學生。兄妹倆感情深厚，每天放學后都會在一起做作業，分享彼此的喜怒哀樂。
一天，學校聚會上，李明產生了一個新主意。他想通過一個數學題來測試李婷的邏輯思維。他抱著玩笑的心態，給她出了一道題：“假設有兩個數x和y，它們之間存在一種特殊關系，當x加上y再加上3時，結果等于xy。請問這兩個數分別是多少？”
李婷眨了眨眼，雖然這道題有些復雜，但她并沒有退縮。她拿出紙筆，開始思考。經過一番思考，她意識到這道題其實可以轉化為一個簡單的方程式。于是，她開始嘗試列方程：
x + y + 3 = xy，
移項后得到：
xy - x - y - 3 = 0。
經過一陣思索，李婷慢慢寫下了自己的解法，最后得出了兩個答案：3和-1。她興奮地向李明展示了自己的解題過程。
李明看著妹妹的方法，不禁為她的思維能力感到驚訝：“妹妹，你真是越來越聰明了！”李婷聽了，露出了驕傲的笑容。但她并不滿足于此，反而希望能夠找到更多有趣的數學題來挑戰自己。
就在這個時候，李明買了一本關于數學謎題的書，他決定將這本書借給李婷。書中有很多有趣的題目，涵蓋了各種各樣的數學概念和技巧。李婷翻開書，眼睛瞬間亮了起來。她發誓每天都要解一到兩道題目，以此來提高自己的數學能力。
時間在快樂的學習中匆匆而過。李婷的數學水平突飛猛進，不僅在學校里獲得了驕人的成績，還因為她解出了一道難題而獲得了老師的贊賞。她為自己感到非常自豪，而李明作為哥哥，心中充滿了驕傲。
然而，這種快樂的時光卻未能持續太久。一場突如其來的變故打破了他們的平靜。李明的爸爸因為工作原因被調往外地，必須要全家搬遷。這個消息猶如晴天霹靂，讓李明和李婷難以接受。
搬家的日子臨近，李婷感到非常不舍，她無法想象沒有哥哥陪伴的日子。李明也心里十分難過，他意識到自己再也無法和妹妹每天一起討論數學，聽她分享自己的成長。為了彌補即將到來的別離，李明決定為李婷設計一個“兄妹方程式”。
他在紙上寫下了許多數學問題，并在每道題目后面附上自己的感言，告訴李婷無論身在何處，都要保持對知識的渴望和對生活的熱愛。最終，他把這本“兄妹方程式”送給了李婷：“妹，雖然我們分開了，但我希望你能夠把這些題目當作我們的紐帶。每當你遇到困難時，就解答其中的問題，想象我就在你身邊。”
李婷淚水奪眶而出，緊緊抱住李明：“哥哥，我會努力的，請放心！”她感受到這本書中傳遞的不僅是數學知識，還有來自哥哥深深的關愛。
搬家的日子來臨，兄妹倆依依不舍地告別。他們知道，從此生活的軌道將不再交匯，但心中那份無可替代的兄妹情誼，將永遠存在。
在新家中，李婷每天都堅持解答哥哥留給她的數學題目。隨著時間的推移，她漸漸發現自己在學習上的進步不再只是為了哥哥的期望，更是為了自己的理想。她在一次次的解題過程中，逐漸形成了自己的學習方法，收獲了無數的樂趣和自信。
終于，在某個陽光明媚的午后，李婷接到了一封來自李明的信。他在信中告訴她，他正在參加全國數學競賽，并鼓勵她也要為自己的夢想而努力。李婷看著信，感到無比振奮。是的，不論身在何處，兄妹的心總是相連的。
于是，每當她在解答難題時，心中就會想起李明的鼓勵。她不僅成了學校的數學明星，也結識了許多志同道合的朋友。他們一起討論問題，分享知識，互相幫助。這使李婷感到無比幸福。
經過幾年的努力，李婷從一名普通的小學生成長為一名優秀的中學生。每當她取得好成績時，心中總會涌起對李明的感謝。雖然他們不再生活在同一個地方，但那本《兄妹方程式》成了她前行路上最寶貴的財富。
終于，李婷迎來了人生中最重要的時刻，一場全國性的數學大賽。站在舞臺上，她努力冷靜下來，心中默默祈愿，希望能為哥哥爭光。她深吸一口氣，隨著分數的不斷攀升，回憶起和哥哥共度的每一個瞬間。最終，李婷奪得了冠軍。
領獎臺上，她流下激動的淚水，心中一遍遍呼喊：“哥哥，我做到了！”正是在那份兄妹情意的牽引下，她才能不斷前行。而無論未來會如何，他們的心靈永遠緊緊相連，成為彼此生命中不可或缺的一部分。