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第6章 题目 (5)

为了说明他狡猾的行径,我们来看一看图中的古董胸针,上面镶有25颗钻石。拥有它的贵妇通常喜欢从上往下数到中央清点宝石,然后再从中间向左、向右和向下数。三个方向的宝石数目均是13颗。这个贵妇人犯了一个致命错误,她不仅相信了那个首饰工匠会修好她的胸针,而且还无意中向工匠透露了清点钻石的方式。工匠交还胸针时,礼貌地当面把宝石清点给她看。此后,贵妇人仍然像往常一样用这种方式清点她的钻石,每次清点的数目都是13,她根本就没有察觉到胸针上两颗最好的钻石已被窃走。这个狡猾的工匠通过变换钻石的排列掩盖了他的罪行,你知道他是怎么做的吗?

87.荷花问题

诗人朗费罗是一位杰出的数学家。他的作品里有这样一道荷花题目。问题不难,即使不具备代数和几何知识的人也可以凭借圆规或尺子解决。这道题目能够有助于说明一条非常重要的数学定理。

有一次,我和他谈起这个话题,他给我讲了一道“荷花”趣题。我记不大清楚这道题目的确切表述了,大意是这样的:池子里有朵荷花在水面之上的部分高10厘米。被吹倒后,荷花刚好被水淹没,荷花的花尖和水面接触点与荷花没倒之前与水面的交叉点之间的距离为21厘米。请问,水池的深度是多少?

88.被抹去的数字二

中国人对数字运算很内行,心算本领也很高超。他们可以用一些自己难以解释的规则和技巧做运算。一位中国学者给我演示了一些加法运算:他将O、1、2、3、4、5、6、7、8、9这10个数字排列成两行相加,然后把等式抹去,再叫我把结果中的一个数字抹去,他马上就能说出我抹去了结果中的哪个数字。这道题目看起来好像不难,不过很有意思。现在我把这道题目送给我的趣题爱好者们,请根据图上写出的结果,恢复被我抹去的数字。

89.有名的十字面包

这次,让我们来听听热十字面包的叫卖声:

“热十字面包,热十字面包,一个1分钱,两个还是1分钱,如果你的女儿不爱吃,那就给儿子!两个1分钱,三个1分钱,热十字面包,我的女儿和儿子一样多,给他们7分钱,够他们买面包。”叫卖声清楚地显示,共有三种售价不同的面包:一种是1分钱一个,另一种1分钱两个,还有一种1分钱三个。女儿和儿子一样多,他们共得到了7分钱。若每个孩子拿到的面包都完全相同,那么,每个孩子能买多少个面包?

90.古罗马的铁十字勋章

上图是武士、历史学家泰特斯·利维乌斯的无臂雕像。他是铁十字勋章的创始人。这后面还隐藏着一个奇特的传说。

据说有一天,罗马帝国的第一位国王恺撒·奥古斯都驾战车出巡,路上偶遇独臂老武士泰特斯·利维乌斯,他正在向路人乞讨。恺撒就停下来问他,为什么不去要求十字勋章的荣誉?为什么不去申请荣誉军人抚恤金?“伟大的恺撒啊!”泰特斯·利维乌斯答道,“我只是一名武士,肯定会被人遗忘的。”恺撒将自己胸前的勋章拿了下来,把它放在泰特斯·利维乌斯的身上。“如果你失去双臂的话,你将会再领到一枚新的勋章。”泰特斯·利维乌斯听后猛地拔出了他的剑,毫不犹豫地把他的另一条手臂也斩断了!我们不想去查证故事有多么荒谬,既然他只有一只手,那么他用哪一只手去拿剑斩掉他的“另一条手臂”呢?我们倒对他胸前佩戴的圣·安德鲁斯十字架勋章感兴趣。问题如下,怎样把这枚十字勋章分割成最少块数,然后拼成一个正方形?

91.国际象棋棋盘问题

这是一个关于法国国王的历史故事,说的是一位法国国王在和一位公爵下象棋的时候,眼看就要被对方将死了,他为了救棋,就把棋盘砸向了公爵的脑袋。一些人常引用这个故事证明所有赢棋都是靠谋略的,国际象棋中因此也有了“王翼弃兵”的说法。

我这里有一道关于棋盘的问题,供趣题爱好者们思考:

“怎样把上图中的八块摔坏的棋盘残片拼成一块8×8的棋盘?”题目很简单,目的是通过这道题目介绍给大家一种解决这类问题的有效方法。

92.头像拼接图问题

上图由25个头像拼接而成。这些头像最初被分成了两组,并且两组头像都能拼接成正方形。1671年,这两组头像被拼接在了一起,形成了这个5×5的拼接图。作为一道数学趣题,它也和其他数学题目一样可以反向思考。现在请问,如果请你把这块拼接图再还原成两个正方形拼接图,你应该怎么分呢?

这道题目和毕达哥拉斯的斜线切割原理不尽相同,原因是正像我们所知道的,斜线切割两个正方形可以将其拼凑成一个大正方形,反之亦然。但在这道题目中,我们不可以破坏头像,必须沿线切割。掌握这个定理的人可以很容易地算出每个正方形包含多少个头像。

93.历史书问题

长期以来,历史和数学被视为教育学科中最重要的两门学科。我小时候曾得到了九本《休姆英格兰历史》书,并且只要我读这些书,就能得到礼物,例如玩具炮、小马等。我发现用这些长篇巨著还可以创造出一些趣题。按图上的方式,把第6、7、2、9本书放在第1、3、4、5、8本书的上面,刚好可以得到一个分数,分数的值为1/2。同理,通过更改位置,每次都使用所有九本书,还可以得到其他的分数,分数值分别为1/3,1/4,1/5,1/6,1/7,1/8和1/9。你能试试如何摆放这些历史书吗?

94.酒瓶问题

这个有关除法和减法的小问题告诉我们,无论做什么工作都需要具备很好的基础数学运算能力。

一天,一位先生发现自己的酒窖被盗,里面丢失了两打(每打为12)香槟。如果盗贼的减法和除法运算能力很好的话,他们应该已经在享受这些香槟酒了。

盗贼偷了一打2升每瓶的香槟和一打1升每瓶的香槟,但是,他们发现东西太沉了,就决定把两种香槟各喝掉5瓶。为了不让人发觉任何作案痕迹,他们也随身带上了空酒瓶。回到老巢后,他们遇到了难题,他们不知道如何平分这些赃物,包括7个1升的满瓶、7个2升的满瓶、5个1升的空瓶和5个2升的空瓶。然而他们必须平分这些酒和空酒瓶。而且,如果这些盗贼还有些常识的话,他们可以不用打开酒瓶分香槟酒的。盗贼们没有安静地思考,而是大吵大闹起来,搞得十分混乱,同时就引来了警察。其他情况我也不多讲了,我只对这个题目感兴趣。请问,这帮盗贼有几个人,他们应该怎么平分偷来的香槟?

95.种地问题

霍博斯和诺波斯为斯波斯种一块地。两人发现他们各有专长。霍博斯20分钟撒完一行种子,盖完一行种子则需要3倍的时间;诺波斯撒种子的速度为他的一半,不过他盖种子的速度同他自己撒种子的速度是一样的。斯波斯的地有十二行,报酬为5美元,如果他们必须同时完成工作,他们要怎样分工,分配报酬?

96.赢格子游戏

这里有一个有趣的东方小游戏。如图所示,一个日本姑媳在纸板上画了16个点,然后用直线段连接AB,再把纸板交给她的对手,对手连接EA,如果第一个小姑娘此时连接EF,那么她的对手就可以连接BF,这样对手就赢得了一个“格子”,并且还可以再连接一次。不过,两人都是高手,每人都连接了六次了,还没有人得分,局面成了僵局。现在,轮到坐着的姑姑连接了,如果她连接MN,那么她的对手就可以连得4分,赢得4个格子,然后再连接HL,并赢得全胜。显然她不能连接MN,如果坐着的小姑娘现在连接DH,她的对手连接HL,那么不管怎样对手都可以赢得所有的格子。你觉得坐着的小姑娘现在怎么连呢?她最多可以赢得多少个格子?

97.岗哨问题

如上图所示,这是一个关于军事战术的小趣题,你可以放在一个国际象棋棋盘上练习。

将16枚棋子布置在有64个方格的棋盘上,但是在任何方向的直线上都不能有两枚以上的棋子,而且头两枚棋子必须放在棋盘中央四个方格中的两格之中。这样题目会相对简单一些。

如果把这些棋子换成人,并把他们在阵地上如此布置,这样,来自任何一个方向的炮弹都不可能一次击毙两名以上的士兵。这是一个巧妙而有趣的问题,你能告诉我答案吗?

98.数字迷宫问题

伟大的数学家欧拉找到了一个解决迷宫问题的万能法,趣题爱好者都知道,这主要是靠反向思维。不过,下面这道迷宫趣题正是为了打败欧拉的方法而设计的。在成千上万的题目中,欧拉的方法唯一不能解决的题目可能就是这一个。

如图所示,从图的正中央的心形开始,沿直线走三步,方向不限,正如上图的女士所讲的,可以是东、南、西、北、东南、西南、西北和东北随意一个方向。在沿直线走过三步之后,你就到达了一个方格,下一步就按照方格里的数字进行,数字是多少,你就可以沿任意方向再沿直线走几步,照此方法,严格按照数字显示走下去,直到方格中的数字可以将你带到边界外一步的位置。你想想要怎么走才能做到?

99.杰克与肥皂箱

“小丑杰克”是一个流传久远的题目。杰克必须用剪刀将上图的盒子剪开,然后再把它们拼凑成一个正方形。盒子的外部形状为一个剪掉了两个角的矩形,也就是一个不规则的六边形。现在要求你将它剪成两部分,再拼凑成一个正方形。

100.迪威枕套谜语

从上图的左上角开始,将顺续的24个英文字母组成一句有预言性质的成语。

101.玉米地里的乌鸦

一位知名的鸟类学家描述了鸟类的习性和聪颖。他看见一群乌鸦停在一块地里,各自按照它们制定的战术散开。这些鸟就像军队的岗哨一样相互之间保持着视线通畅,并在危险将要降临时通过信号通知整个鸟群。我们先不管鸟群通过什么神奇的无线电方式联系。我根据鸟类学家的描述发明了下面这道岗哨部署趣题。

我们用跳棋盘上的64个点代表玉米地里的64堆玉米芽。问题是怎么将8只乌鸦放在这些点上,要求不能有任意两只以上乌鸦在同一行内或是在同一条斜线上。只有这样,持枪巡逻的农夫才不会一枪打死两只乌鸦。这道趣题和我以前出过的一道题目相似。那一道题目是将8个王后放在棋盘上,让她们互不侵犯。这道题目有了些改进,答案是唯一的,而之前的题目有12种解答方法。

102.三角形问题

这道题是关于面积相等而边长不等的直角三角形的。例如底边为35厘米、高为12厘米、斜边为37厘米的直角三角形的面积与边长分别为20、21和29厘米的三角形面积都为210平方厘米。现在已知给出另外一个面积为210平方厘米,而边长为整数且均不相等的直角三角形。你能想出多少个符合这个要求的三角形呢?

103.骰子几率问题

这是一道不难的几率问题。上图有6个方格,请所有人下注,你想得到多少回报就在相应的号码方格里下注。然后掷出三个骰子,如果最后的结果和你选择的相一致,那么你就可以拿回成本,并得到相应倍数的回报。比如,你用1美元押5点,如果结果有两个骰子是5点,那么你拿回1美元本金和2美元回报;如果骰子有3个5点,那么你拿回1美元本金和3美元回报。现在,请你计算一下赢钱或输钱的几率是多少?

104.北极新娘

一名探险队员在一次前往北极的旅行中试图按照当地风俗给自己找一位新娘。这一地区的土著居民都睡在熊皮做的睡袋里,求婚的风俗是让害着相思病的情郎偷偷摸进屋去,把他中意的新娘连同睡袋一起背回家。

在这一过程中,新郎需要走过相当长的一段路程。他空手前往时的速度为每小时5公里,负重返回时的速度为每小时3公里,他一来一往共用了7个小时。当他打开睡袋,向同船的伙伴们炫耀他的战利品时,发现自己背回来的竟然是姑娘的爷爷。趣题爱好者们,你们能否算出这位冒险的情郎走过了多长的路?

105.报童问题

五个机灵的报童一起卖报。汤姆·史密斯卖的报纸是总数的1/4再加上一份报纸。比利·琼斯卖的报纸是剩下的1/4再加上一张。勒德·史密斯卖掉的报纸是前两人卖剩下的报纸的1/4再加上一份。查利·琼斯卖掉的报纸是前三人卖剩下的报纸的1/4再加上一份。这时史密斯家的两个孩子比琼斯家的两个孩子多卖出100份报纸。不过,他们中最小的孩子小吉米·琼斯把剩下的所有报纸都卖出去了。琼斯家三个孩子卖的报纸比史密斯家两个孩子卖的报纸多多少份?

106.老鹰追日

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