跟 數學 有關的遊戲

跟 數學 有關的遊戲

澳洲知名數學老師,同時也是youtuber的埃迪•伍(Eddie Woo),在某次來台灣演講時,當場玩了一個很有趣的小遊戲。遊戲規則是這樣的:每個人輪流寫一個1到4的數字,每次寫,就要跟前面寫的所有數字都相加。比方說兩位玩家A與B,A先寫2,B再寫3,這時的總和是5。下一次輪到A寫了4,總和便成了9。遊戲的勝利條件是,誰寫完數字後得到的總和是23,那個人就獲勝。再了解遊戲背後的數學前,先找一位朋友玩玩看吧。

玩了幾次後,你是否有發現,關鍵在於「誰先讓總和變成18」,因為只要你讓總和變成18,對手寫1,總和變成19,你只要寫4就可以變成23;對手寫2,你寫3還是讓總和變成23;對手要是出3或4,你也只要對應出2或1,都能獲得勝利。所以關鍵是誰先搶到23-5=18。換句話說,這個遊戲從「搶23」,變成了「搶18」。

等等,這樣的邏輯能一再推演下去嗎?答案是可以的,為了搶到18,你會發現關鍵是「誰先讓總和變成13」,當你讓總和變成13,對手出1、2、3、4,你都可以對應出4、3、2、1來搶下18。遊戲又從「搶18」變成了「搶13」,而且你還注意到,23-5=18,18-5=13,每次都可以往前推5,因為5是兩位玩家合起來一輪,所能出的最小數字。

既然搶23能一路變成搶13,自然也能再往回推到「搶8」,甚至推回「搶3」。也就是說,只要你能洞悉遊戲背後的數學本質,你一定會想辦法要求先出數字,因為你知道,只要出了3。不管對方怎麼做,你都能循序漸進地拿下8、13、18、23。就算這個遊戲一路進行到搶103,你也會獲勝。

這就好比圈圈叉叉,不了解規則的人會覺得它是一場遊戲,但了解規則的人知道,第一步搶中間,倘若對手沒有下在對角線,你就能獲得勝利。它們都屬於「有缺陷」的遊戲,存在著必勝或必不敗的法則,但這些規則並非一眼能看穿,都得仰賴數學。生活中有很多事情也像這樣的遊戲,看似有輸有贏,可其實對於懂數學的人來說,勝負早在一開始就已經決定了。

本文轉載自聯合報教育版「閱讀數學」專欄,更多好文請上「數感實驗室

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最受欢迎的智力游戏

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怎么玩数字游戏

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分類:戲說數學

發佈於:10 四月 2014

點擊數:2153

作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農

搬過桌子的人都有這樣的經驗:當桌子不大,重量輕時,可以用搬的;桌子大一點,且重量稍重時,只好利用四隻桌腳來滑動;但當桌子夠大,且重量超重時,就只好利用四隻桌腳的一隻作支撐,然後旋轉桌子,慢慢調整了。“旋轉桌子”的概念也可以形成一道有意思的數學遊戲,我把它命名為「愚公移桌」。這道遊戲取自《數學思考》這本書,

它是建國中學數學教師蔡聰池督促建中49屆314班全體同學合譯的一本數學名著。Open 小將的書桌是2×1大小,而且相當的有重量,每次移動時,只能利用四隻桌腳的一隻作支撐,然後旋轉桌子。下圖中的左圖是書桌左下腳位於原點的擺放方式,而右圖是以左上腳作支撐,桌子逆時針旋轉90°之後的位置:

閱讀全文:15 愚公移桌遊戲…與向量連結的能力

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分類:戲說數學

發佈於:10 四月 2014

點擊數:1734

作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農

與幾何相關的遊戲無外呼在紙上做描點,畫線或者移動的操作。比較有趣的幾何遊戲應該是將這些幾何操作融入日常生活的實例裏,也就是說,找一個常見的生活實例來闡釋我們所設計的幾何遊戲。這樣除了可以增添樂趣外,也可以將遊戲變活。鋸木板的遊戲就是一道這樣的實例。

在一塊畫有粗黑虛線的5×5木板上,甲﹑乙兩人輪流鋸這塊木板,每人每次只能沿著粗黑虛線鋸一個單位長度,而且遵守以下的規則:

閱讀全文:16 鋸木板的遊戲…橫與豎的巧妙安排

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分類:戲說數學

發佈於:10 四月 2014

點擊數:2118

作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農

「王不見王」是大家熟悉的用語,事實上,后也經常不見后的,如何安排皇后的管轄區域,讓牠們后不見后是件不容易的差事。這裡要介紹的是在三角形棋盤上安排皇后的單人玩遊戲。

在邊上有七個圓圈的正三角形棋盤上安排皇后,皇后管轄的圓圈與安排的規則如下:

跟 數學 有關的遊戲

(1) 任意點選一個圓圈,該圓圈代表一位皇后的住所,且與三邊平行的方向所經過之圓圈皆為該皇后的管轄區域。

(2) 任何兩位皇后的所在圓圈不能互相管轄(即后不見后)。

閱讀全文:17 皇后遊戲…如何后不見后呢?

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分類:戲說數學

發佈於:10 四月 2014

點擊數:1866

作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農

與數字相關的遊戲多到數不清,有猜數字,請問芳齡,數獨…等,這類遊戲都需要一點算術當基礎,而且它們的設計原理也是在利用一些算術的性質。這裡我們將要介紹一道與算術有關的遊戲。

1,2,3,4,5,‧‧‧,13

這13個數字讓甲﹑乙兩人輪流拿取,並計算其總和,拿取規則與輸贏判定如下:

(1) 每次只能選取一個數字,且選過的數字不能再選。

(2) 經過六輪選取後,當數字總和為3的倍數時,乙贏;非3的倍數時,甲贏。

閱讀全文:18 與3共舞…將地雷數字留下來

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分類:戲說數學

發佈於:11 四月 2014

點擊數:1757

作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農

費波納契數列<Fn>是滿足f1=1,f2=1及遞迴關係

fn=fn-1+fn-2(n≧3) 

的數列(後項等於前兩項之和),其前幾項可以算得為

f3=2,f4=3,f5=5,f6=8,f7=13,f8=21,…. 

在 1202 年,義大利數學家費波納契出版了他的「算盤書」,他在書中提出了一道兔子繁殖的問題:有一對兔子每月能生一對小兔(一雄一雌),而每對小兔在牠出生後的第三個月,又能開始生一對小兔。在不發生死亡的情況下,由一對兔子開始,一年後會有多少對兔子? 

關於這問題:在第一個月時,只有一對小兔子,過了一個月,那對兔子成熟了,在第三個月時便生下一對小兔子,這時有兩對兔子。再過多一個月,成熟的兔子再生一對小兔子,而另一對小兔子長大,有三對小兔子。如此推算下去,我們便發現了費波納契數列的規律,也就是說,第n個月應該有fn對兔子才是。

費波納契數列雖然起源於兔子問題,但是這數列幾乎與我們的生活息息相關,例如,人體美學的黃金比例,生物世界的規律,股票市場的波浪理論…等都與費波納契數列有很大的關連。

閱讀全文:19 費波納契的遊戲…齊肯多夫定理