12∶14∶15=10∶5∶4只要最后这个简单的整数比,能够将19整分,那么结果必然皆大欢喜,又何须再牵一头牛来?反之,如若遗嘱中的简单整数比,不能将牛数整分的话,那么纵然智叟有再高十倍的智商,也只能是一阵空忙!上述结论不仅为人们提出了分牛问题的最佳解答:
S1=19×1010+5+4=10S2=19×510+5+4=5S3=19×410+5+4=4而且还能据此构造出许多类似的分羊、分兔等趣题。
生死签
相传古代有个王国,由于崇尚迷信,世代沿袭着一条奇特的法规:凡是死囚,在临刑前都要抽一次“生死签”。即在两张小纸片上分别写着“生”和“死”字样,由执法官监督,让犯人当众抽签。如果抽到“死”字的签,则立即处刑;如果抽到“活”字的签,则被认为这是神的旨意,应予当场赦免。
有一次国王决定处死一名大臣,这名大臣因不满国王的残暴统治而替老百姓讲了几句公道话,为此国王震怒不已。他决心不让这名敢于“犯上”的臣下,得到半点获赦的机会。于是,他与几名心腹密谋暗议,终于想出了一条狠毒的计策:暗嘱执法官,把“生死签”的两张签纸都写成“死”字。这样,不管犯人抽得是哪张签纸,终难幸免于死。
世上没有不透风的墙。国王的诡计终于被外人所察觉。许多悉知内情的文武官员,虽然十分同情这位往日正直的同僚,但慑于国王的淫威,也只是敢怒而不敢言。就这样终于挨到了临刑的前一天,一位好心的看守含蓄地对囚臣说:“你看看有什么后事需要交待,我将尽力为你奔劳。”看守吞吞吐吐的神情,引起了囚臣的疑心,百问之下,终于获知阴谋的内幕。看守原以为囚臣会为此神情沮丧,有心好言相慰几句,但见犯人陷入沉思,片刻间额上焕发出兴奋的光芒,这使看守感到惊讶不已。
在国王一伙看来,这个“背道离经”的臣子的“死”是必然事件,因为他们考虑的前提条件是“两死抽一”。然而聪明的囚臣,正是巧妙利用了这一点而使自己获赦的。
囚臣是怎样死里逃生的呢?原来当执法官宣布抽签的办法之后,但见囚臣以极快的速度抽出一张签纸,并迅即塞进嘴里。待到执法官反应过来,嚼烂的纸团早已吞下。执法官赶忙追问:“你抽到‘死’字签还是‘活’字签?”囚臣故作叹息说:“我听从天意安排,如果上天认为我有罪,那么这个咎由自取的苦果我业已吞下,只要查看剩下的签是什么字就清楚了。”这时,在场的群众异口同声地赞成这个做法。
剩下的签当然写着“死”字,这意味着犯臣已经抽到“活签”。国王和执法官有苦难言,由于怕触犯众怒,只好当众赦免了犯臣。
百钱买百鸡
相传在南北朝时期,我国出了一个“神童”,他反应敏捷,计算能力超群,许多连大人一时难以解答的问题,他一下子就给算出来了。附近的人都喜欢叫他帮忙。
“神童”的名气越来越大,传到了宰相的耳中。宰相为了弄清“神童”是真的还是假的,特把“神童”的父亲叫去,给他100文钱,要他第二天带100只鸡来,并规定100只鸡中公鸡、母鸡、小鸡都要有,而且不准多,也不准少,刚好百钱百鸡。
当时,买1只公鸡5文钱,买1只母鸡3文钱,买3只小鸡才1文钱。“神童”想了一会,告诉父亲说:明天买4只公鸡,18只母鸡和78只小鸡送去。第二天,宰相见鸡如数送到,而且刚好百鸡百钱,大为惊奇。他想一下,又给“神童”父亲100文钱,让他明天再送100只鸡来,还规定不准有4只公鸡。到了第二天,神童不慌不忙地叫父亲买了8只公鸡,11只母鸡和81只小鸡送去。宰相见到送来的100只鸡,赞叹不已。又给“神童”父亲100文钱,要求再送100只鸡来。谁料才过一会儿,“神童”的父亲又送到100只鸡:公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只,正好又是百鸡百钱……
同学们知道他是怎么做的吗?原来,“神童”之所以没被难住,是因为他发现了一个秘密:
4只公鸡值20文钱,3只小鸡值1文钱,加起来7只鸡共21文钱,7只母鸡也是21文钱,也就是说,如果少买7只母鸡,就可以用这笔钱多买4只公鸡和3只小鸡。这样,百鸡仍是百鸡,百钱仍是百钱。所以,只要求出一个答案,根据这种法则,马上就可以求出其他的答案来。
现在,同学们该问这位“神童”究竟是谁了。他名叫张邱建,上面这个驰名中外的“百鸡术”,就是他的名著《张邱建算经》里的最后一个题目。
楚晋商人渡河
春秋战国时代,楚国和晋国连年打仗,伤亡惨重,结下了冤仇,弄得两国的人民,相互之间也都不信任了。在历次战争中,楚国失败的次数多。所以,一般晋国人都害怕楚国人要报复。
有一次,三个楚国商人和三个晋国商人一起到齐国去经商。齐国的主顾要求六个人同日到达,说是这样才好接待和拍板成交,少了任何一个都不答应。为此,他们只好结伴同行,一路上勾心斗角。
一天傍晚,他们来到了一条大河边。河水很深,他们又都不会游泳,河上也没有桥梁。幸好岸边有一只小船,可是船太小了,一次最多只能渡过两人。这六个商人,人人都会划船。为了防止发生意外,不论在河的这一岸和那一岸,或者在船上,都不允许楚国的商人数超过晋国的商人数。
请问,怎样才能把六个人全部渡过河去?解决这个比较复杂的渡河问题,可以采用在括号里写两个数的办法,来记录河左岸人数的变化情况。在括号中的一对数,前一个表示楚国商人数,后一个表示晋国商人数。例如(2,3),就是说河的左岸有2个楚国商人,3个晋国商人。
开始时,六名商人全在左岸,采用上述记法,就是(3,3)。我们的目的是要使他们全部过河,到达右岸,所以终极目标是(0,0)。也就是说,他们全部过了河,左岸没有人了。问题是怎样才能从(3,3),逐步演变到(0,0)呢?按规定,有些情况是不许可的。例如(3,2),说明在左岸的楚人比晋人多,这就是不许可的。于是,许可的情况只有(3,3),(2,3),(1,3),(0,3),(2,2)(1,1),(0,0),(1,0),(2,0),(3,0)这十种。至于船上的情况,因为船最多渡两人,不会发生楚人比晋人多的情形,所以不用考虑。
为了说明小船在左岸还是在右岸,我们画一条横线,横线上方的括号里的数对,表示船在左岸时的情况;横线下方的括号里的数对,表示船在右岸时的情况。
要是从甲情况可以一步演变到乙情况,当然这时由乙情况也一定可以演变回去,就在甲、乙之间连一条线。例如从上方的(3,3),可以一步变到下方的(2,3),或者(2,2)、(1,3),就由(3,3)向这三个括号各画一条线。
把所有与(3,3)相连的线都画出来,这就得到一张图:
把这张图翻译出来,便是:
第一步,两名楚国商人从左岸到右岸;第二步,其中一人划船回到左岸;第三步,回来的一人与原先留在左岸的一名楚国人一起渡河;第四步,一名楚国人划船回来;第五步,两名晋国人过河;第六步,一名楚国人和一名晋国人回来;第七步,两名晋国人过河;第八步,一名楚国人回来;第九步,两名楚国人过河;第十步,一名楚国人回来;第十一步,两名楚国人过河。至此,全部人员渡河完毕。
从图上看出,共有四种最好的渡河办法,都是要渡11次。
明白了这个道理和办法后,你就不难解决:当楚国人和晋国人各有六人,而小船一次最多可容纳五人时,只用七步就可完成渡河。
要是不限定步数,只要小船每次最多可容纳四人,那就可以证明,任意数目的楚国商人和晋国商人,只要人数相等,都是可以渡过河去的。
这种方法,在数学里名叫状态分析图。它在人工智能等学科的研究中,有着蓬勃的生命力。
高塔逃生
这是流传在苏联格鲁吉亚的民间故事。
三百多年前,这块土地被一个凶暴残忍的大公统治着。他有一个独生女儿,不但异常美丽,而且心地善良,经常接近和帮助穷苦人,她已经有二十岁了,大公把她许配给邻国的一个王子,可是她却爱着一个铁匠--年轻的海乔。由于出嫁的日子快要到来,她和海乔冒险逃到山里,可是很不幸,给大公手下的人抓回来了。
大公暴跳如雷,决定第二天就要把他们处死,命令手下的人在今天夜里,把他们关在一座没有完工的阴森的高塔里。关在一起的,还有一个侍女,因为她曾经帮助过他们逃跑。
塔很高,在顶上一层,才开有窗子,从那里跳下去准会粉身碎骨。大公想,派人看守,说不定看守的人会同情他们,把他们放掉,所以下令撤掉一切看管,并且不准任何人接近那座塔。
海乔仔细寻找塔内有没有什么东西可以帮助他们逃跑。不久,他发现有一根建筑工人遗留在那里的绳子,绳子套在一个生锈的滑轮上,而滑轮是装在比窗略高一点的地方。绳子的两头,各系着一个筐子。原来这是泥水匠吊砖头用的。
海乔做过建筑工人,他经过一番观察和估量,断定两只筐子的载重量只要不超过170公斤,两只筐子的载重相差接近10公斤、而又不超过10公斤,那么,筐子就会平稳地下落到地面。
海乔知道他爱人的体重大约是50公斤,侍女大约有40公斤,自己的体重是90公斤。他在塔里又找到一条30公斤的铁链。他经过一番深思熟虑,终于使三个人都顺利地降落到地面,一同逃走了。
请问,他们究竟是怎样逃走的?这个故事很有趣,经过反复试探,不断修正,不难解决这个问题。
一、海乔先把30公斤的铁链放在筐里降下去后,就叫侍女(40公斤重)坐在筐里落下去,这时放有铁链的筐子回上来。
二、海乔取出铁链,让爱人(50公斤重)坐在筐里落下去,她下降到地面时,侍女回上来。侍女走出来后,爱人也走出筐子。
三、海乔又把铁链放在空筐中,再一次降到地面,爱人坐了进去(这时筐的载重量是50+30=80公斤,海乔(90公斤)坐在上面的筐里,落到地面后,爱人走出上面的筐子后,他也走出筐子。
四、留在筐中的铁链,再次降到地面,这次又轮到侍女坐在上面的筐子里降落到地面,装着铁链的筐子回上来。
五、爱人从上来的筐子里取出铁链,自己坐了进去,下降到地面,同时侍女升上来。到达地面以后,侍女走出筐子后,爱人也走出筐子。
六、侍女再把铁链放进筐子,又把它降到地面,然后自己坐进升上来的空筐下降,到达地面后,就走出筐子,与海乔和他的爱人会合,一起逃脱了大公的魔掌,远走高飞了。
怎样找寻逃生的方案?也可以用图来表示。
90公斤重的海乔,50公斤重的爱人,40公斤重的侍女,30公斤重的铁链,分别有9、5、4、3表示。这四种物体,可以组成16种不同的情况。例如(9,5,4,3)全在塔上是一种情况,(9,5,4)在塔上也是一种情况,只有(3)在塔上也是一种情况。通过滑轮绳子,可以从一种情况变成另一种情况。要是甲情况可以变成乙情况,就从甲向乙画一个带箭头的线。
普哇松分酒
这是十九世纪著名的法国数学家普哇松小时候的一个故事。
有一次,普哇松跟父母一块儿外出旅行。小普哇松真是高兴极了。他不安分地坐在马车上,看到小燕子一掠而过,他想,能不能算出来,小燕子一天能飞多远?看到一架架风车在碧绿的原野上慢慢地转动,他又想,风车的力量大还是十个人的力量大?总之,周围的一切他都感到新鲜有趣,引起他思考,想象。在他面前,大自然好像第一次显示出它的真正的诱惑力。
天近傍晚,他们在乡间一个小镇子里的客店里住下来。普哇松可不能安分守己地呆在屋子里,他好奇地把简陋的小客店跑了个遍,最后在一个大房间里停下来,那里正有几个人围着一木桶酒犯愁。普哇松挤过去,却被一个大人挡住了:“去!去!”用手把他拨拉到一边,想把他撵走。可是,这反而引起了普哇松更大的好奇心。他又从另一边挤进去,他非要看个究竟不可。
原来,有两个顾客在这个小镇子上买了一桶家酿醇酒,正是八公斤。两个人要平分开,明天一早带走,可一时又找不到磅秤,只在客店里找到一大一小两个瓦罐,大的可装五公斤,小的可装三公斤。怎么分开呢?他俩束手无策,几个旅客上来,帮助出主意,想办法,每人都发表了自己的意见,但是不能解决实际问题。
普哇松看着那个木桶和两个瓦罐,眨着双眼想了一会儿,说:“这好办,我给你们分开。”在场的人都愣愣地看着普哇松。两个买酒的顾客不耐烦地说:“这么些人都分不开,你还来起哄!”“有智不在年高,让他分分看,或许能分开。”一个年纪大顾客说。
普哇松用那个木桶和两个瓦罐,小心地有条不紊地倒来倒去,只倒了七次就把酒平分开了。
大家不由得称赞起普哇松的聪明机智。
为了弄清普哇松是怎么分的,现把他七次的情况排列在下面:
酒很快分完了,但他心灵深处却萌发出对数学的浓厚兴趣。从此,他如痴如迷地钻研数学,后来终于成为著名的数学家。
韩信分油
传说韩信从小就很聪明,也爱管闲事,常常喜欢在别人面前露一手。
有一天,韩信骑着马上街去。走到半路,忽然看见前面有两个人在吵吵闹闹,几乎快动手打起来了。韩信不知他们为什么,就赶忙策马上前去看个究竟。
原来,这两个人是合伙做贩油生意的,刚才为了一点小事,发生意见,嚷着要马上散伙。这时,他们的油缸里还剩下十斤油,可手头没有秤,只有一个能装三斤油的葫芦和一个能装七斤油的瓦罐。靠油缸、葫芦和瓦罐,要把十斤油平分成两份,并不容易。他们分来分去分不匀,不是你多,就是他少,所以在互相埋怨、争吵。
韩信问明情况后,便半开玩笑地说:“嗨,这么容易的事都不会吗?让我来教你们吧!”两人见韩信是个小孩子,以为他是故意在说风凉话寻开心,就当场开销:“去,去!你小孩子懂什么?”可韩信这个人也怪,你越要他走,他越不走;你越不让他讲,他偏要讲。但是他立即收起笑容,胸一挺,像下命令一般,说道:“不分好油不散。你们只要‘葫芦归罐罐归缸’,就分成了!”两人见韩信态度坚决,讲得有板有眼,感到这小孩子不可小看。其中的一个开口说:“你讲的话我没听懂,再说一遍。”“葫芦归罐罐归缸。”“什么葫芦罐的?怎样的归呀?”两人一时弄得莫名其妙。
韩信见他们不懂,就说出想好的办法。他说,你们只要两次把葫芦灌满油,倒进空瓦罐,再第三次把葫芦灌满,倒满瓦罐为止。这样,葫芦里还剩下两斤油。接着,将瓦罐的七斤油,全部倒入缸内,然后将葫芦中剩下的两斤油倒入空瓦罐,再让空葫芦在缸里灌满油倒进瓦罐。这样,缸和罐里就各有五斤油了。两人一听,恍然大悟,忙照法办理,果然分得很均匀。
这一来,两人服服贴贴,连连称夸韩信说:“你人小才气大,将来一定是个能人呢!”“啥,什么能人不能人!男子汉大丈夫志在四方,将来我还想当大将军呢!”韩信说着,顾自昂头骑马而去。
后来,这两个人回到家里,把这事告诉了家人,家人又告诉了邻居,三传四传,越传越广。
“葫芦归罐罐归缸”的故事,就这样在民间传开了,一直流传到今天。
姐妹卖柑子