匠心獨運
巧環
巧環是我國一種古老的益智玩具。其造型美觀,結構巧妙,富有民族特色。下圖是流行於蘇杭地區的巧環:“鼎環”和“壽環”。環可以用十六號銅絲或鋁絲做成。請你各做一副,試試怎樣才能把釵柄從環上取下來。
[答案:“鼎環”的套法:右手捏住鼎環的B處,左手捏住A處。釵柄的另一頭穿過1、3、2、5四隻環,套過6,退出5,套過4退出2、3,穿過2,套過4,穿進5,套過6,退出5,套過4,2,退出1。釵柄就會從鼎環架上分離開來。
“壽環”的套法:右手捏住A處。釵柄的中一頭穿過2、1、4、3四隻圓環,套過5、6,退出3,套過6、5、3,退出1、2。穿過1,套過5、6、3,穿過3,套進6、6,退出3,穿過4、3,套過6、5,退出3、4,穿過了,套過6、5,退出3,再套過6、6。釵柄就從壽環架上分離開了。]
奇怪的遺囑
古時候,人們曾將一些動物奉若神明。例如,古埃及人將貓尊為神聖的月亮和富裕女神,頂禮膜拜。誰家的貓死了,全家人都得剪掉頭發,剃光眉毛,以示哀悼;而誰要是殺死了貓,即使是無意的,也會被處以極刑。
無獨有偶,印度人也有類似的習俗。不過,他們頂禮膜拜的不是貓,而是牛,即使牛橫衝直撞,踐踏莊稼,人們也不敢幹涉。至於有誰屠宰牛,則無異於犯下了彌天大罪。
由於這種奇特的習俗,印度人民中流傳著一個非常有趣的故事。
相傳在非常遙遠的古代,一位老人害了重病,臨終前,他將3個兒子全都叫到床前,立下了一份遺囑。遺囑裏規定3個兒子能夠分掉他的17頭牛,但又規定:老大應得到總數的1/2,老二應得到總數的1/3,而老三隻能得到總數的1/9。
老人去世後,兄弟3人聚在一起商量如何分牛。起先,他們以為這是一件非常容易的事,可是,他們商量來,商量去,商量了老半天,也沒有找出一種符合老人規定的分法。因為17的1/2是812,17的1/3是523,17的1/9是189,這3個數都不是整數!
而且,這種分法需要活活殺死2頭牛,實際上是根本行不通的。
其實,即使是偷偷屠宰了2頭牛也無濟於事,因為812+523+189=16118並沒有能將17頭牛全部分完,還會餘下1頭牛的17/18。剩下的部分又該怎麼辦呢?這份遺囑能夠執行嗎?
兄弟3人解決不了這個問題,去向許多有學問的人請教,大家聚在一起商量了老半天,也沒有找出一種符合老人規定的分法。
一天,有個老農牽著1頭牛從這家門口經過,聽說了這件事,他想了一會兒,開口說道:“這件事其實很容易。這樣吧,我把這頭牛借給你們,你們按總數的1/2、1/3、1/9去分,分完後再把這頭牛還給我就行了。”
兄弟3人決定按老農的分法去試一試。這時,他們手中共有18頭牛,老大分1/2,得9頭;老二分1/3,得6頭;老三分1/9,得2頭,真是巧極了,這麼一來,他們剛好分掉了自己家的17頭牛,而且還餘下1頭,正好原封不動地還給那位老農。
這個難住了那麼多人的數學問題,就在這變魔術似的一借一還中,幹脆利落地給解決了。
這是怎麼回事呢?原來,那位聰明的老農弄清了遺囑的秘密。老人規定3個兒子各得17頭牛的1/2、1/3、和1/9,實際上,也就是要他們按這個比例去分配。把1/2∶1/3∶1/9化成整數比是9∶6∶2,而9+6+2又正好等於17,所以,按照9、6、2這3個數字去分配,就正好符合遺囑規定的分法。
那麼,老農為什麼又要借給兄弟3人1頭牛呢?瞧,12+13+19=1718,這個算式提醒人們,按照遺囑的規定去分牛,實際上是在分配18份中的17份。老農借出1頭牛後,總數達到了18頭,而18頭的1/2、1/3和1/9正好是整數,他的分法就比較容易為大家所接受。
很清楚,無論借牛與不借牛,結果都是一樣。當然,老農借出1頭牛後,他就用不著多費口舌去解釋其中的道理了。
“盈不足術”
如果有人出這樣一道題:4個人合買一件12元的禮物,問每人應出多少錢?你會毫不費力地回答:每人應出3元。從代數的角度來看,這隻不過是解方程4x=12而已,非常簡單。但令人驚奇的是,象px-q=0這種簡單的一次方程問題,在古代卻要大費周折,用相當麻煩的辦法來解決。
在中世紀的歐洲,為了解px-q=0這種類型的問題,有時要用到所謂“雙設法”,即通過兩次假設以求未知數的方法。這種方法的大意是:設a1和a2是x值的兩個猜測數,b1和b2是誤差,這時有
a1p-q=b1,(1)a2p-q=b2,(2)
(1)-(2)得p(a1-a2)=b1-b2,p=b1-b2a1-a2。
(1)×a2-(2)×a1,得-q(a2-a1)=a2b1-a1b2,
即,q=a2b1-a1b2a1-a2。
因此,x=qp=a2b1-a1b2b1-b2,
於是就求出了x的值。在代數學的符號係統發展起來之前,“雙設法”是中世紀歐洲解決算術問題的一種主要方法,並得到廣泛的應用。十三世紀著名的意大利數學家斐波拉契,最早介紹了這種方法,並把它叫做“阿爾—契丹耶(elchataym)”,這顯然是阿拉伯語的音譯。因為在11~13世紀,這種方法就引起了阿拉伯數學家的重視,並稱之為“契丹算法”。另一方麵,我們知道當時阿拉伯人所說的“契丹”,實際上就指的是中國。“契丹算法”就是“中國算法”。由此看來,“雙設法”追本溯源應該來自中國,來自中國古代的“盈不足術”。正是我國早已有之的“盈不足術”很可能經由阿拉伯傳入歐洲,在歐洲數學發展中起了重要的作用。
“盈不足”又稱“盈朒(róu),是我國古代解決“盈虧類”問題的一種算術方法,“盈”就是“多”,“不足”就是“少”。我國古代數學名著《九章算術》裏有一章就叫做“盈不足”,其中第一個問題是:“今有共買物,人出8,盈3;人出7,不足4。問人數、物價各幾何?”這道題的題意是:現在有幾個人合起來買東西。如果每人出8元,則多3元;如果每人出7元,則少4元。問人數和物價各是多少?《九章算術》給出了這個問題的一般解法,我們用現在的代數式來表示:設每人出a1,盈(或不足)b1;每人出a2,盈(或不足)b2。其中,在盈的情況下,b1,b2>0,不足時,b1,b2<0。於是,人數p或物價q可由下列公式計算出來:
p=b1-b2a1-a2q=a2b1-a1b2a1-a2。
在上述問題中,由這兩個公式可得人數p=7(人),物價q=53(元)。
“盈不足術”是中國古代數學的一項傑出成就。用“盈不足”算法,不僅能解決盈虧類問題,而且還能解決一些較複雜的問題。例如,設好地一畝產糧300斤,次地七畝產糧500斤;現在有一頃地共產糧1<千克>;問好地和次地各有多少畝?這道題雖然沒有給出“盈”和“不足”的數值,但可以假定有好地20畝,次地80畝,於是,可算出這種情況應多產糧171427斤。如果假定有好地10畝,次地90畝,則應少產糧57137斤。因此,根據上述公式即可算出好的有12畝半,次地有87畝半。
當然,應用我們學到的一次方程或二次方程等代數知識,很容易解決日常遇到的算術難題,不必多此一舉地再用“盈不足術”了。但在高等數學範圍內,有時還要用盈不足術推求高次數字方程或函數實根的近似值。
婚姻狀況如何
在一次舞會上,雲夢先生看到小葉一個人站在酒櫃旁邊。
(1)參加舞會的總共有十九人。
(2)有七人是單獨一人來的,其餘的都是一男一女成雙成對地來的。
(3)那些成雙成對來的,或是雙方已相互訂婚,或是雙方已相互結婚。
(4)凡單獨前來的女士都尚未訂婚。
(5)凡單獨前來的男士都不處於訂婚階段。
(6)參加舞會的男士中,處於訂婚階段的人數等於已經結婚的人數。
(7)單獨前來的已婚男士的人數,等於單獨來的尚未訂婚的男士的人數;
(8)在參加舞會的已經結婚、處於訂婚階段和尚未訂婚這三種類型的女士中,小葉屬於人數最多的那種類型。
(9)尚未訂婚的雲夢先生,希望知道小葉是哪一種類型的女士。
在這三種類型女士中,小葉屬於哪一種?
[答案:訂婚男性+成雙成對前來的已婚男士=6
C-A+B=6
也就是2B-A=6
B=(6+A)/2
A的可能性有1,2,3三種,
再多就沒有未婚女性了
B不可能是小數,
所以A隻有可能是2
那麼B=4A=2,
B=4,C=4
A=2說明單獨前來的女性有3位
未婚女性是X,訂婚女性是Y,已婚女性是Z
X=3
訂婚女性是Y=訂婚男性=B=4
所以小葉已經訂婚
訂婚就是沒結婚的,謝謝,所以小葉沒結婚
這個題目說明了幾點問題
1.已婚女性都沒有參加聚會
2.參加聚會的已婚男性有一半都沒有帶老婆來
3.小葉訂婚了還一個人孤單地站在酒櫃邊
4.有人明明已婚卻說自己未訂婚
訂婚+結婚一共是6對
未婚女性是X,訂婚女性是Y,已婚女性是Z
Y+Z=6
同樣
未婚男性是A,訂婚男性是B,已婚男性是C
從(6)參加舞會的男士中,處於訂婚階段的人數等於已經結婚的人數中可以看出來B=C
(7)單獨前來的已婚男士的人數,等於單獨來的尚未訂婚的男士的人數
A=單獨前來的已婚男士的人數
單獨前來的已婚男士的人數+成雙成對前來的已婚男士=C
成雙成對前來的已婚男士=C-A
訂婚男性+成雙成對前來的已婚男士=6
C-A+B=6
也就是2B-A=6
B=(6+A)/2
A的可能性有1,2,3三種,再多就沒有未婚女性了
B不可能是小數,所以A隻有可能是2
A=2,B=4,C=4
A=2說明單獨前來的女性有3位既X=3
訂婚女性是Y=訂婚男性=B=4
Y+Z=6
Z=2
所以小葉已訂婚]
波勃吃菠菜
大力水手波勃在大海上追擊大海盜卡蒙,整整追了三天才追上並捉住了他。大力水手波勃必須吃了菠菜力氣才會變得巨大無比,於是他在他的大船上貯放了10罐菠菜。在這三天裏大力水手波勃把全部的菠菜都吃完了。
大力水手波勃第一天吃的菠菜比第二天多3罐,第三天吃的菠菜比第二天多1罐。第一天吃的菠菜罐數是奇數,第二天吃的菠菜罐數是偶數,第三天吃的菠菜罐數是奇數。
誰知道大力水手波勃這三天分別吃了多少罐菠菜?
[答案:第一天吃了5罐,第二天吃了2罐,第三天吃了3罐。]
12個乒乓球的難題
這道智力題,據說是世界上目前最好的智力題目。
好的智力題目的標準是:1一般人做不出來或者做不下去;2不需要知識。
看仔細了:
有12個乒乓球特征相同,其中隻有一個重量異常,現在要求用一部沒有砝碼的天平稱三次,將那個重量異常的球找出來?
但是請你注意的是:
沒告訴異常球是輕還是重!!!隻能稱三次!!!
評分標準:
130分鍾以內做出來:智力很高很高很高,不知道有多高……