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时间:2019-10-15
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1、我身边的数学趣事数学家华罗庚曾经说过:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。”的确,生活处处都和数学有关,不信?就来看看我身边的数学趣事吧。1.动物中的数学“天才” 蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体,它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为109度28分,所有的锐角为70度32分,这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极小。 丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成“人”字形。“人”字形的角度是110度。更精确地计算还表明“人”字形夹角的一半——即每边与鹤群前进方向的夹角为54度44分8
2、秒!而金刚石结晶体的角度正好也是54度44分8秒!是巧合还是某种大自然的“默契”? 蜘蛛结的“八卦”形网,是既复杂又美丽的八角形几何图案,人们即使用直尺的圆规也很难画出像蜘蛛网那样匀称的图案。2.火柴游戏 一个最普通的火柴游戏就是两人一起玩,先置若干支火柴於桌上,两人轮流取,每次所取的数目可先作一些限制,规定取走最後一根火柴者获胜。 规则一:若限制每次所取的火柴数目最少一根,最多三根,则如何玩才可致胜? 例如:桌面上有n=15根火柴,甲﹑乙两人轮流取,甲先取,则甲应如何取才能致胜? 为了要取得最後一根,甲必须最後留下零根火柴给乙,故在最後一步之前的轮取中,甲不能留下1根或2根或3
3、根,否则乙就可以全部取走而获胜。如果留下4根,则乙不能全取,则不管乙取几根(1或2或3),甲必能取得所有剩下的火柴而赢了游戏。同理,若桌上留有8根火柴让乙去取,则无论乙如何取,甲都可使这一次轮取後留下4根火柴,最後也一定是甲获胜。由上之分析可知,甲只要使得桌面上的火柴数为4﹑8﹑12﹑16...等让乙去取,则甲必稳操胜券。因此若原先桌面上的火柴数为15,则甲应取3根。(∵15-3=12)若原先桌面上的火柴数为18呢?则甲应先取2根(∵18-2=16)。 规则二:限制每次所取的火柴数目不是连续的数,而是一些不连续的数,如1﹑3﹑7,则又该如何玩法? 分析:1﹑3﹑7均为奇数,由於目标为0,
4、而0为偶数,所以先取者甲,须使桌上的火柴数为偶数,因为乙在偶数的火柴数中,不可能再取去1﹑3﹑7根火柴後获得0,但假使如此也不能保证甲必赢,因为甲对於火柴数的奇或偶,也是无法依照己意来控制的。因为〔偶-奇=奇,奇-奇=偶〕,所以每次取後,桌上的火柴数奇偶相反。若开始时是奇数,如17,甲先取,则不论甲取多少(1或3或7),剩下的便是偶数,乙随後又把偶数变成奇数,甲又把奇数回覆到偶数,最後甲是注定为赢家;反之,若开始时为偶数,则甲注定会输。 通则:开局是奇数,先取者必胜;反之,若开局为偶数,则先取者会输。 3.五面红旗64人团体体操,分别站在有64个方格的地毯中,有五个运动员手擎红旗。问他们
5、应该站在什么位置,才能使其他运动员在横或纵的、或斜的方向上能至少看到一面红旗?答案:排列图如下(图中用五星代表红旗):☆ ☆ ☆☆☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 4.翻了一个个儿123456789这个数,乘上一个什么数,在加上一个什么数,会使它翻一个个儿,也就是变成987654321:123456789×□+□=987654321答案:123456789是一个九位数,乘上一个数后再加上一个数,等于987654321,仍然是一个9位数,而且最前一位数字是9,因此该乘数只能是8。又123456789这个数的个位数
6、字是9,故8×9=72,乘积的最末一位数字是2,但是最后结果987654321的末位数字为1,故123456789×8以后还需加一个9,才能满足两边相等的条件。现证明:123456789×8+9=123456789×(10-2)+(10-1)=1234567890-123456789-123456789+10-1=1111111101+10-123456790=1111111111-123456790=987654321这样,123456789就翻了一个个儿,变成了987654321。5.π的游戏我们把火柴棍去掉头留下木棍(大约35毫米),然后在白纸上画许多平行线,使平行线之间的距离为火柴棍
7、长度的两倍(70毫米)。我们把火柴棍任意地扔下,扔上千次,甚至更多。记扔的总次数为n,火柴棍与平行线相交的次数为m。那么我们就可以得到π的很精确的数值,它等于n/m,扔的次数越多,n/m的值就越接近于π的真值,为什么?答案:我们找一根铁丝弯成一个圆圈,使得它的直径正好等于纸上平行线间的距离。那么对于这个圆圈来说,不管怎么扔下,都和平行线有两个交点。比如,位置甲时有A、B两个交点,位置乙时有C、D两个交点。我们
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