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第13章 伤脑筋问题开窍长智(1)

“抢七十”

苏南一带的家庭里,流行着一种小游戏,叫做“抢三十”。玩法是甲、乙2人轮流数数目,自一开始,每次至少数一个数目,至多数2个数目,以谁先数得30为胜。数目应信口喊出,不可慢慢思索,所以叫“抢三十”。有次我在一本书上看到一个必胜的方法,便去向哥哥挑战。方法是每次让哥哥先说,他数一个数目,我便数2个数目,他数2个数目,我便数1个数目。果然,哥哥是屡战皆败。可是他却并不脸红,反而笑嘻嘻地说:“抢三十太老了,我们来抢七十吧!你要我先说,依旧是我先说好了。”我答应了他,哪知形势就此逆转,每次输的不再是他,反而是我了。后来我又要求更动规则,即每次至多数2个数目,改为每次至多数3个数目(改规则的动机是因为我发觉每次都被他抢去67,于是我就输了),可是结果我还是一次都不赢。我想要战胜哥哥,只有请读者们来代想一个妙法了。

答案:抢30必胜关键,在于每一回合两人所数的数目加起来总是3个,而30又是3的倍数,自然总是后说的人必胜的了。其实不单抢三十,凡是抢一切3的倍数,都是这样。至于70,却是3的倍数多1,所以不可以再让对方先说,应该自己先说,第一次数一个数目,即嘴里喊“1”,以后就如同抢69(3的倍数)一样的办法抢下去,只要照着抢三十的方法,也能必胜。至于规则更改为每次至多3个数之后,就不可能再维持每一回合2人所数数目相加总是3个,只能维持总是4个,即他数一个数目,你便数3个数目;他数2个数目,你也数2个数目;他数3个数目,你便数1个数目;这样,后说的一个人保险能抢到的,不再是3的倍数,而是4的倍数。

而70则是4的倍数多2,所以你也应该抢先说,第一次当然是数两个数即口喊“1、2”,以后就如同抢68(4的倍数),你只留心使每一回合2人所数的数目加起来总是4个,他就没有办法嬴你了。从今天起,假如给你选择先说后说的自由,那么,不管是抢多少,不管每次限数几个数目,你总可以永远取胜了。

巧换水杯

小聪对小明说:“你看这6只水杯,前面3只盛满了水,后面3只是空的。你能想一个办法,只移动一只杯子,就使盛满水的杯子和空杯子间隔起来吗?”小明心想:如果准许两只杯子,把3个盛水的杯子中间的一只和3只空杯子中间的一只交换一下位置,就能使这6个杯子间隔起来了。可是,现在只许动一只杯子,真不好办。小明老老实实地对小聪说:“我不会移。”“你再想想看。”小聪说。小明又想了一会儿,还是想不出来。

你能帮助他解决这个难题吗?答案:只要把3只盛水的杯子中,中间的一只里的水,倒入3只空杯中间的一只里,然后把空杯放回原处就行了。

设岗哨

一个小城镇,有纵横四条马路。你看看,至少要在十字路口设几个岗哨,才能望见所有马路上的情况?答案:至少设四个岗哨。(如下图所示)

聪明的铁匠

铁匠王是李桥镇有名的聪明人。

镇上酒馆的掌柜一直想试一试他的本领。这天,铁匠王来酒馆喝酒。掌柜拿来两壶酒,放在柜台上:“请拿一壶吧!”铁匠王一看,柜台上摆着两把酒壶:一把酒壶是球形的,一个嘴,一个把,下面有3个小爪;另一把酒壶是方柱形的,一个嘴,一个把。铁匠王问:“这两壶酒价钱一样吗?”掌柜笑了笑说:“这两把壶一般大小,是用同样两块马口铁皮做成的,价钱当然一样啦!”铁匠王伸手就端起了那个球形的酒壶。酒馆掌柜暗暗称赞:果然名不虚传。这时,酒馆的酒客们问铁匠王:“为什么你挑这壶酒?”铁匠王“哈哈”一笑:“这壶酒装得多!今天喝上便宜酒啦!”酒客们不信,后来拿这两把酒壶一试,果然不错!球形酒壶的酒比方柱形的酒壶的酒多出两杯,在场的人感到奇怪,铁匠王说:“你们去问酒馆掌柜吧!”答案:这是因为:在表面积相同的情况下,球形有着最大的体积。反过来说,在同体积的所有物体中球形的面积最小。

地主的“善心”

从前,有一个地主叫张善人。他的名字虽叫“善人”,心可比蛇蝎还毒,长工们都叫他“笑面虎”。

快到年关了,笑面虎突然发了“善心”。他对长工张老实讲:“老弟,快过年了,知道你手头挺紧,我把我身边的钱分给你一半吧,你只要付给我1块钱的手续费就行了。”他又对长工王老五、李老四……分别讲了同样的话。10几个长工都分好之后,他手里还剩2块钱。

你知道笑面虎身边一共有多少钱?每个长工得到了多少钱吗?答案:笑面虎身边一共只有2块钱。他分给长工钱之后还剩2块,这2块钱中有1块是他从最后一个长工手里收回的手续费,当他没有收回手续费时,他手中的钱也是1块,这1块钱就是他身边带的总钱数的一半。因此,长工们实际上是一分钱也没得到。

张飞下棋

传说三国时代诸葛亮因见张飞生性粗暴,遇事不爱动脑筋,放心不下,特意设计了一种棋让张飞来下,并通过下棋告诉他只有慎重思考才能百战百胜的道理。

这种棋的棋盘上是个五角星,在这五个角和五个交叉点上有10个摆棋子的位置。他要张飞口里念着“一二三”,手指沿着棋盘的任何一条直线数3点,然后在第3点上摆1个棋子,数的时候第1点和第3点必须是空位子,也不许拐弯;直到10个位置上摆上了9个棋子,只剩一个空位子时,就算胜利结束。

张飞一看玩法这么简单,心中十分不耐烦,抓过棋子就下。他“一二三、一二三!”地连数带下,哪知一连下了三天三夜都没有摆成。最后还是诸葛亮把秘诀告诉他以后才摆成了。

请大家也摆摆看,诸葛亮的秘诀在哪里?答案:诸葛亮的秘诀是:把上一次的第一步,当作这一次的第三步;这次的第一步,当作下一步的第三步……这样摆过9次以后,就摆成了。

国王有多少兵

从前有个国王,带兵去打仗。在出发前,想提高士兵们的作战勇气,来一次检阅。他命令士兵,每排排10人,任何一排不得缺少一个。所有士兵照每排10人排下去,排到最后一排只有9人。这个国王有些迷信,认为最后一排有一个空缺是不吉利的。于是又发布命令,改为每排9人,但排到最后一排,仍缺1人;又改成每排8人,最后一排,仍缺1人;再改7人一排、6人一排……直到2人一排,最后一排始终要缺1人。国王有些急了,认为这次出兵一定要打败仗,因此就不敢动兵。据说,国王的士兵最多不到3000人。但终竟是多少?还得请你算一算。答案:因为每排排10人,最后一排要少1个人,可见国王的兵数要比10的倍数少1个(即是说,如果将兵数加1,就恰好是10的倍数)。同理,知道兵数比9、8、7…2的倍数都少一个,那国王的兵数一定是10、9、8、7…2的公倍数减1,可是10、9、8、7…2的公倍数不只一个,先求它们的最小公倍数,得2520,再减去1,得2519,这个数字没超过3千,符合文中所说的条件。所以国王的兵数只有2519人。

朝山进香

一天清晨,一位信徒怀着十分虔诚的心情到河南少室山朝山进香,山路是那样的崎岖,陡峭,从山下到山上只有独一无二的一条狭径。这位信徒走得非常吃力,走走停停,有时坐下来休息一下,吃点干粮再走。总之,他走路的速度是有快有慢,至于哪段路走得快一点,哪段路走得慢一点,他自己也根本记不清楚了。

他好不容易地走到少室山北麓五乳峰下的少林寺,太阳恰好下山了。这位信徒在寺里住了下来,斋戒沐浴,虔诚朝拜。

信徒在山上住了几天后,又循原路下山。也是从清早出发,在路上也时快时慢,走走停停。

说也真巧,在太阳下山时回到了原来的出发地(即来、回所花的时间一样)。

你能否证明:在这段山路中必定有一个地点,是这位信徒恰好在来、回的过程中,在同一时刻,分别同时经过这一地点的。

你看了这道题,可能会感到很难,因为,乍然看来,什么数据都没有啊!答案:这道题目可以运用数学里的“虚拟法”来求得证明。

我们把这位信徒上山的那条运动轨迹想象为另一个人所走的路线。这样一来,一个人上山,另一个人下山,又只有一条路,因此他们必然在同一个时刻,相遇于山路上的某个特点。

这就是我们所要证明的结论。一个看来十分困难的、无从着手的证明题,在丰富的想象力的引导下,就此迎刃而解了。

大数学家维尔斯特拉斯曾经说过:“没有诗人的气质,是不能成为伟大的数学家的。”这句话,看来还真有点道理呢!

迷路的人

9个人在山中迷了路,他们所有的粮食只够吃5天。第二天,这9人又遇到另外一队迷路的人,大家便合在一起,再一算粮食,两队人合吃,只够吃3天。问这第二队迷路的人有多少?答案:第一队遇见第二队人时,第一队人已经吃掉了1天的粮食,所余的只够第一队自己吃4天;但第二队加入后,所余的粮食就只能够吃3天,可知第二队人在3天里所吃的粮食等于第一队9个人一天所吃的粮食,所以第二队一共是3人。

连三角形

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