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提示
用a、b两个砝码称能有几种测量方法?
解题 天平法码
由于可以把法码放在天平上,用a、b两个法码(设a (图略)
首先1克的法码是无论如何要用的。
把其次需要准备的法码设为x克,就可以称x+1克和x…1克。
由于x…1克是在1克的基础上继续加1克的重量
所以 x…1=1+1
即 x=3
根据上式可以称出 1、2=3…1、3、4=3+1克
把要准备的第三个法码社为y克,由于第二个法码可以称到4克,所以又可以称
y…4、y…3、y…2、y…1、y、y+1、y+2、y+3、y+4克的重量。
由于y…4是在4克的基础上继续加1克的重量
所以 y…4=4+1
即 y=9
因此可以称出1、2=3…1、3、4=3+1、5=9…(1+3)、6=9…3、7=9+1…3、8=9…1、9、
10=1+9、11=3+9…1、12=3+9、13=1+3+9
再把要准备的第四个法码设为z克,可以称从z…13到z+13。
和前面一样、
z…13=13+1
所以 z=27
因此可以称出到40克的重量了。
也就是说、只要分别准备1、3、9(=3的平方)、27(=3的立方)克4种法码,就可以称出
从1克到40克、每一次加1克的重量。
答案
须要准备1克、3克、9克、27克四种法码。
小知识
'天平法码'的问题是17世纪前半叶法国的数学家巴谢想出来的问题。
原来的问题是这样的。
'一个商人有一颗40磅的宝石。有一次不小心掉在地上摔成了4块。摔碎的宝石哪一个都是整磅数,用它代替天平的法码,可以称量从1磅到40磅的重量。那么请问摔碎的宝石每一块是多少磅呢?'
7、福根儿 20分
问题
有一副扑克牌。从上面开始依次是黑桃、红桃、梅花、方片,且每副牌都是按A、2、3、4。。。K的顺序排列的。
把最上面的牌扔掉,再把接下来的牌放在最下面。然后同样是把成为最上面的牌扔掉,再把接下来的牌放在最下面。
就这样一副牌一副牌重复操作下去的话,问最后剩下的一张牌是什么牌?
(图略)
提示
扑克牌开始是52张(4x13)。
按照上面的做法,最初的牌只剩下偶数牌时,只是偶数牌在重复。那么最下面的一张又
重新被放到最下面。
比如说,开始的牌有4张。经过4回(牌的张数动的次数)反复操作后,牌变成2张。这时下面的牌是开始时最下面的牌。
解题 福根儿
最初的牌只剩下偶数牌时,只是偶数牌在重复。那么最下面的一张又重新被放到最下面。
开始时扑克牌的牌数是2、4、8、16。。。。张,到剩最后一张为止扑克牌是按照牌的2等分的张数在进行。所以开始时在最下面的牌就留到最后。
也就是说,剩下的扑克牌是最初4张牌的第4张牌、最初8张牌的第8张牌、最初16张牌的第16张牌、最初32张牌的第32张牌。
由于第52张牌不属于2、4、8、16、32。。。。张数列之内,所以,需要下一些工夫。
操作52张扑克牌牌剩下32张时,放在最下面的牌是最后剩下的牌。从52张减少到32张是,中间要扔掉20张牌(52…32)。由于第20次扔的牌是奇数牌,所以是最开始从上面数第39张牌。扔掉第39张牌,把下面的第40张牌放在扑克牌的最下面。结果这个第40张牌留到最后。
最初从上面数第40张牌是在黑桃13张、红桃13张、梅花13张之后的方片A。
答案
最后剩下的一张牌是方片A。
提高能力
汉诺塔与宇宙的寿命
关于汉诺塔的由来在148页已经讲述过了。
那么,如果移动一个圆盘需要1秒钟的话,等到64个圆盘全部重新摞在一起,宇宙被毁灭是什么时候呢?
让我们来考虑一下64个圆盘重新摞好需要移动多少回吧。1个的时候当然是1次。2个的时候是3次。3个的时候像我们已经解过的题那样用了7次。4个的时候。。。。。。这实在是太累了。
因此让我们逻辑性的思考一下吧。
4个的时候能够移动最大的4的圆盘时如图所示。
(图略)
到此为止用了7次。
接下来如下图状态时用1次,在上面再放上3个圆盘时还要用7次(把3个圆盘重新摞在一起需要的次数)。
(图略)
因此,4个的时候是'3个圆盘重新摞在一起的次数'+1次+'3个圆盘重新摞在一起需要的次数'
=2x '3个圆盘重新摞在一起的次数'+1次
=15次
那么,n个的时候是
2x'(n…1)个圆盘重新摞在一起的次数'+1
由于1个的时候是1次,结果n个的时候为(算式省略)
1个圆盘的时候 (算式省略)
2个圆盘的时候 (算式省略)
3个圆盘的时候 (算式省略)
4个圆盘的时候 (算式省略)
5个圆盘的时候 (算式省略)
。。。。。。
n个圆盘的时候 (算式省略)
也就是说,n=64的时候是 (算式省略)回。
因此,如果移动一个圆盘需要1秒钟的话,
宇宙的寿命=(算式省略) 秒
用1年=60秒x60分x24小时x365天来换算的话,大约有5800亿年吧。
据说现在宇宙的年龄大约是150亿年,还差远着呢。
第三部分第2节
10、统计的篇章
“统计章节”的功能
国际收支,是把所有国家的收支合计之后应该得到0,可是每年都会
出现数百万美元的赤字,这是为什么呢?
这是由于各个国家的统计对象、精度、时机偏差、换算方法等不同
造成的。所以说统计如果不从基础上做好是不行的。
统计的定义是模糊不清的、且范围很广,在这里所涉及的主要是一些概率、排列组合、集合、还有平均的问题。
1、全胜冠军只能是梦 5分
问题
进行100次相扑比赛能胜99次的相扑运动员15连胜的概率是多少呢?
(图略)
提示
'100次比赛胜99次'的相扑运动员,虽然我们认为99连胜也不会感到奇怪。但是,那是不可能的。
解题 全胜冠军只能是梦
胜率99%的相扑运动员2连胜的概率是
0。99x0。99=0。9801约等于98%
3连胜的概率是
0。99x0。99x0。99=0。9703约等于97%
随着连胜次数的增加,概率就下降。
15连胜的概率是
0。99x0。99x0。99x。。。x0。99=0。8601
所以,只有86%的概率。横纲偶尔输一次也没有什么不可思议的。
答案
15连胜的概率是86%。
2、会开车的有3人 15分
问题
有8个人去郊外旅行。他们分别乘坐两台车,每台车上4个人。会开车的有3个人。那么有几种方式安排座位呢?
(图略)
提示
让我们试一下8个人能够乘坐的有两个驾驶席的车吧。
解题 会开车的有3人
我们设驾驶席为A、B,一般的座位是C、D、E、F、G、H。
在A、B席上坐的人是会开车的3人当中的2个人。坐在A席的人,因为3人谁都可以,所以有3种方式。坐在B席的人,是除了坐在A席以外的另两个人,所以3…1=2种方式。结果,在A、B席乘坐的方式有3×2=6种。
坐在后面座位C的人除了开车的两个人以外,因为8…2=6人当中谁都可以坐,所以有6种方式。
坐在后面座位D的人除C座以外的6…1=5人谁都可以坐。所以有5种方式。以下同样坐在E、F、G、H的人各有4种方式、3种方式、2种方式、1种方式。
因此,8个人坐的方式是
驾驶席坐的人 × 一般座位的人
=6×6×5×4×3×2×1
=4320种
让我们着实是吃了一惊啊。
答案
有4320种方式。
3、80分以上的学生有几人? 5分
问题
在50个人的班级里,英语和数学考试分数在80分以上的学生分别是35人和30人。那么请算出两科都在80分以上的学生有几人?
(图略)
提示
请画图想想看。
解题 80分以上的学生有几人?
(图略)
英语得80分以上的学生有35人,数学得80分以上的学生有30人。合计65人。
从65人里减去两科都在80分以上的学生的人数x,就会比班级的总人数50人要少。
因此
35+30…x大于等于50
所以 x大于等于15
也就是说,两科都在80分以上的学生至少有15人。
答案
15人。
4、三科都不擅长的学生有几人? 15分
问题
在50个人的班级里,语文好的学生有32人, 英语好的学生有24人,数学好的学生有16人。
其中,语文和英语好的学生有15人,英语和数学好的学生有6人,语文和数学好的学生有10人。并且,三科都好的学生有2人。
那么,请算一下三科都不拿手的学生有几人?
(图略)
提示
这个问题也画张图想想看。
解题 三科都不拿手的学生有几人?
如右图所示(图略)。箱子