书城社会科学教师公文包-趣味数学
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第14章 伤脑筋问题开窍长智(2)

十枚棋子如图放置,其中以三枚棋子为顶点的等边三角形共有13个。试问至少拿掉几枚棋子就一个三角形也连不成了?答案:有人会认为像图1那样只要拿掉4枚棋子就可以了。其实不然,这样虽然不能组成等边三角形,但还是可以组成一般三角形的。因为题目中说的是不能组成三角形,因此要像图2那样,至少要拿掉6枚棋子。

翻扑克

我不看扑克牌,请你取三张放在桌子上,正面或背面向上由你决定,但不能三张都是正面或背面向上。如果你按照我要求的翻法去做,不超过三次就能使三张牌都正面向上,或都背面向上。按我每次要求的翻法,你翻牌后都应如实告诉我是否已使三牌一致。你知道我是怎么要求你翻的吗?答案:

我是这样要求你翻牌的:先翻第一张,如果不成功,再翻第二张,如果又不成功,就再把第一张翻过来,就一定能使三牌一致了。三张牌除正、反面都向上以外还有六种情况。①正、正、反,翻过第一张后再翻第二张就成功了。②正、反、正,翻过第一张再翻第二张,最后再把第一张翻过来。③正、反、反,只要翻过第一张就成功了。④反、正、正,也是只翻第一张就成功了。⑤反、正、反,翻第一、二张后,再翻第一张。⑥反、反、正,翻第一张和第二张就成功了。

因此,无论如何最多三次就能翻成功。

与珠峰比高

被称作“世界屋脊”的喜马拉雅山的主峰--珠穆朗玛峰,海拔8848米,是世界上的第一高峰。但一张报纸却不服气,它说:“别看我薄,只有1/100厘米厚,但把我连续对折30次后,我的厚度就会远远超过珠穆朗玛峰的高度。”亲爱的青年朋友们,你认为这张报纸是不是在吹牛,不妨你算算看。

答案:一张报纸连续对折,它的层数按如下规律增加:1、2、4、8、16、32、64、128…。

对折30次层数为2030。如果按100层报纸厚为1厘米计算,这张报纸连续对折30次后的厚度大约是107,374米。它相当于12座珠穆朗玛峰的高度。

多少张

小刚在银行办事处门口,遇到了赵军和王莹两个,刚从里面取了款子出来,赵军知道小刚很聪明,就故意对他说:“小刚,我今天有个问题问问你,我刚才从银行里取了100元钱,其中10元的、5元的、1元的都有,共计20张,请问每种多少张?”王莹听了,忙说道:“我也有一个问题,一切和赵军一样,不过我比他多1元,请你算算看,每种多少张?”小刚听了,脑筋一转,很快说道:“我也有一个问题,一切和你们一样,不过我比赵军少1元,请你们算算看,每种多少张?”每个问题里都有两个答案,请你动动脑筋算一算?答案:赵军的钞票是:10元的4张,5元的11张,1元的5张;或10元的8张,5元的2张,1元的10张。王莹的钞票是:10元的1张,5元的18张,1元的1张;或10元的5张,5元的9张,1元的6张。小刚的钞票是:10元的7张,5元的4张,1元的9张;或10元的3张,5元的13张,1元的4张。

撕书的人

有个缺少公德的人,发现图书馆里那本大英百科全书的第21、42、84、85、151、159、160、180页很有用,便把这几页偷偷地撕下带走了。你知道这本书一共被他撕去了多少张吗?答案:这几页书,其中84、85;159、160等两组页码数字是相连的,且一是偶数在前,一是奇数在前,所以必有其中一对是一张纸的两面。故共撕去7张纸。

偷鸡贼的抱怨

有两个偷鸡贼在某处各偷了1只鸡,然后进入另一个村庄。在村中他们发现一只鸡笼内有鸡5只,但由于笼门小,每次只能让1只鸡进出,因此两人只得轮流偷鸡。当他们将笼中5只鸡全部偷走,正要出村时,忽然发现有人朝村里走来,于是两人急返回原地,将所偷的5只鸡轮流放回笼内。待此人走后,两人仍按上述方法将笼中的鸡偷走。在返回的路上,其中一人抱怨说:“我在这个村只偷到1只鸡。”你能说明这究竟是怎么一回事?答案:假定两个偷鸡贼为甲、乙。根据题意知道,两人在进村前已各自有1只鸡。进村后,甲先动手偷鸡,因为两人是你一只,我一只地轮流捉鸡,所以甲捉到3只鸡,而乙只捉到2只鸡。事后,他们发现有人进村,于是立即返回鸡笼处,将鸡放回笼内。由于乙先奔回笼边,第一只鸡就由乙先放入,接着两人轮流放鸡,在放到第五只鸡时,正巧又轮乙放,乙无奈只得将别处偷来的1只鸡也放了进去,而此时的甲,手中还剩下2只鸡。他俩装做出村模样,一先一后向村口走去,甲走得慢,落在乙的后面,相反离鸡笼近。当来人离村后,两贼急速奔回笼边。第二次偷鸡时,仍是甲先下手捉鸡,双方轮流捉鸡,这样,甲这一次又偷到了3只鸡,乙只偷到2只鸡,结果是甲一共偷到5只鸡,而乙除了原来从别处已偷到的1只鸡外,在这个村中,他只偷到1只鸡,难怪乙贼要抱怨连天哩!

登梯条件

有一天,哥哥在楼梯脚下,指着那共有10级的楼梯对我说:“让我测验一下你的智力吧!”楼梯的本身是10级,楼梯下面是地板,楼梯上面是楼板(楼板实际等于那梯的第11级)。哥哥说:“现在,我要你从楼下地板起步走到楼上的房里去,但是,我限定你几个条件:

“(1)你必须在第二次走上楼板后方准进房;(2)我可以容许你在楼梯上随意地进或退,但每次进或退只许一级;而且你如果退回到地板上时,也只许退一次;(3)你所经过的楼梯每一级的次数均须相等;(4)你必须用最少的步数来完成这个行程。”我起初觉得很容易,可是,试验了一下以后才知道并不简单。现在,你可知道我该怎样走法,才能符合我哥哥所提出的四个条件而达到目的?答案:这个问题,看似容易,其实也颇“伤脑筋”,解答如下:

(1)先自梯下地板上升梯第1级;退至地板;(2)重上升:经第1级与第2级而至第3级;退至第2级;(3)自第2级复上升:经第3级与第4级而至第5级;退至第4级;(4)自第4级复上升:经第5级与第6级而至第7级;退至第6级;(5)自第6级复上升:经第7级与第8级而至第9级;退至第8级;(6)自第8级复上升:经第9级与第10级而至楼板;退至第10级;(7)自第10级上升:即登楼--完全合于哥哥所规定的各项条件,当然可以进房去了。

总而言之:除第一步是上了1级即应退回地板上之外,其后的走法都是升了3级退下1级,然后再升,以达楼顶。从地板到楼板,每1级都走过两级。这样就完全符合了原题所列的各项条件。

巧设电梯

新设计的环形贸易中心大楼共有7层。为了节省时间,加速顾客的输送,计划安排一定数量的电梯。

现在,计划每架电梯只停靠3个楼面。为了使各层楼面的顾客都能乘电梯直达他所要去的其他层楼面,包括最低层,你能否计算出在这一幢7层大楼中,最少要设置几架电梯?每架电梯又应停靠哪3个楼面?答案:全幢大楼共有7层,每一层楼面上的顾客要到其余六层楼楼面去,就相当于提出了六种“乘梯要求”,7层楼面就有42种要求(6×7=42)。可是从第一层上升到第二层的要求,同第二层下降到第一层的要求可以由同一架电梯来完成,因此,这二种要求,实际上属于同一种要求。

推而广之,上述42种要求,只有一半,即21种不同的要求。由于每架电梯允许停靠三个楼面,所以每架电梯就能解决3种要求,21种要求只要7架电梯(21÷3=7)就能全部解决了。

这7架电梯的安排方法有很多种,这里只列举其中的一种方法(见下图)。

海外来客

一架喷气式客机在昆明机场缓缓降落。120名外国朋友陆续走出机舱。这架客机从澳大亚利起飞,停靠新加坡、马来西亚、泰国和缅甸,最后到达我国的昆明。

客机设有旅客席位120个。在澳大利亚起飞时,机上座无虚席。尽管在沿途各站停靠时,都有旅客上,但机舱内始终保持满座。已经知道,各站上飞机的旅客都是该国公民,而各国乘客在每个沿途停靠站下飞机的人数又都各自相等。例如澳大利亚的旅客,在全线5个停靠站中,每站下去人数均为五分之一。

请问这架客机到达昆明机场时,在120位来客中,澳、新、马、泰、缅各国友人各占几名?答案:这架客机是从澳大利亚起飞的,根据“各国上飞机的旅客都是该国公民”这一点,可知起飞时,120名乘客全是澳大利亚人。

据“各国乘客,在沿途各个停靠站下机的人数又都各自相等”一语测算,澳大利亚乘客在沿途各站下机人数为:120÷5=24(人)。

从客机“在沿途各国停靠时,都有旅客上下,但机舱内始终保持满座”这句话中,可知飞机在新加坡降落时,有24名澳大利亚人下机,24名新加坡人补足席位。

依次类推,在马来西亚有24名澳大利亚人和6名新加坡人下机,30名马来西亚人上机。

在泰国,下机人数为:24名(澳大利亚)+6名(新加坡)+10名(马来西亚)=40名,同时有40名泰国人上机。

在缅甸,下机人数为24名(澳)+6名(新)+10名(马)+20名(泰)=60名,而有60名缅甸人上机。

最后,客机在昆明降落时,这120名海外来客中,包括澳大利亚客人24人,新加坡客人6人,马亚西亚客人10人,泰国客人20人和缅甸客人60人。