给生活一点小小的数学震撼和快乐,大师级趣味数学题!
许多人都说,在日常生活中人们用到的数学知识往往不超过小学数学。那么,为什么初中、高中和大学里都一定会有数学课?为什么我们必须学习方程、向量、几何证明等等将来不一定能用得上的数学知识呢?
其实,数学除了是一种实用的工具外,还是一种培养逻辑思维能力的方式。
当你遇到一个未知问题,你能不能立即提出解决方案?即使暂时无法解决,你又能不能找出解决问题的方向?这个靠的就是逻辑思维能力。
在你不断学习数学的过程中,你的逻辑思维能力潜移默化地得到了锻炼。
不过,大家普遍认为,课堂上学的数学既难又枯燥,许多人把数学学习当作了一种负担。而且目前的数学教育侧重于应试技能,一些原本对数学有些兴趣的学生,也在机械性的不断刷题中逐渐消磨掉了积极性。
如何提升孩子学习数学的积极性?有没有轻松愉快的训练逻辑思维的方式?也许做做数学趣题可以有所帮助。
今天带来了一套“数学思维训练营·趣味数学题”,共三册,分别是《萨姆·劳埃德的趣味数学题》《乔治·萨默斯的趣味数学题》和《马丁·加德纳的趣味数学题》。
直接一点,我们先来看一道趣题感受一下这套书的魅力:
你是不是经常觉得时间不够用,年初定下的目标总也实现不了?好吧,现在我来告诉你原因。
你一天睡眠8小时,一年中的睡眠时间加起来大约有122天。星期六和星期天休息,一年总共是104天。对学生来说,还有60天的暑假和近30天的寒假。你每天吃饭花3小时,一年就要45天以上。把这些加起来:
122+104+60+30+45=361
看,已经用掉了361天!终于知道为什么没有时间学习了吧?
看到这里,总觉得有什么地方不对,但你知道问题出在哪里吗?
这里隐藏的花招是,对时间进行了有重叠的分类,同样的一段时间不止一次被计及。例如,在60天的暑假期间,你既要吃饭又要睡眠。这些吃饭和睡眠的时间,既被计入暑假时间之中,又分别被计入全年的吃饭时间和睡眠时间之中。重复计入的时间没有被减掉,就产生了这个荒谬的结论。
这道趣题用到了哪些数学知识?粗看就是加减法和小时、天数的换算,其实还隐含了分类统计的概念。
这就是这套丛书的第一个特色:抽象的数学问题形象化。
上面是一道典型的马丁·加德纳式的趣味数学题。题目的趣味性极强,看一眼就能把你抓住不放,使你情不自禁地跃跃欲试,而且不需要很高深的数学知识就能解答。
马丁·加德纳是世界著名科普作家,在数学传播领域发挥着无可替代的作用。他编的数学趣题闻名世界,我们现在再看一道简单的题目。
如果3只猫在3分钟内捉住了3只老鼠,那么多少只猫将在100分钟内捉住100只老鼠?
答案是3只猫吗?你最好再想想·····
许多题目的答案没有看上去那么简单。在《马丁·加德纳的趣味数学题》中,汇集了100多个独具特色的趣味数学题。
下面我们换个轻松一点的问题,玩一个小戏法。这个戏法可以在酒宴上助兴,需要的道具是8个酒杯:4个空的,4个有酒。你要做的是:每次拿起相邻的两个杯子,移动4次位置,使得满杯与空杯交替排列。
你要运用熟练的动作,让围观的人觉得这样做很简单,只要不是笨蛋或者醉鬼,任何人都能做到。在你表演过后,你可以邀请别人上前一试,以证明他没有喝醉。然后,就等着看笑话吧!
这个戏法看似简单,真正玩起来却容易出错。你可以用围棋子代替酒杯进行练习,将4颗黑子、4颗白子依次排列。我们对棋子或酒杯编了号,以便于说明正确的步骤。
正确的操作步骤是:先把2号和3号移到最后,然后把5号和6号填入缺口,再把8号和2号填入缺口,最后把1号和5号填入缺口。
试一试,有没有成功?
这个数学戏法摘自《萨姆·劳埃德的趣味数学题》。
这体现了这套丛书的第二个特色:系统的思维训练趣味化。
萨姆·劳埃德是马丁·加德纳眼中最杰出的趣题和智力玩具专家。他出的趣题包罗万象,有图形分割、滑块移动、智力游戏、戏法表演等各种类型,可谓集趣题之大成。
接下来我们换个脑洞,一起来“破个案”。
小明、小强和小黄三人住在一幢公寓的同一层,一人房间居中,与其他两人左右相邻。
(1)每人都只喝一种饮料:不是咖啡就是茶;每人都只养了一只宠物:不是狗就是猫;每人都只抽一种烟:不是烟斗就是雪茄。
(2)小明住在一个抽雪茄者的隔壁。
(3)小强住在一个养狗者的隔壁。
(4)小黄住在一个喝茶者的隔壁。
(5)没有一个抽烟斗者喝茶。
(6)至少有一个养猫者抽烟斗。
(7)至少有一个喝咖啡者住在一个养狗者的隔壁。
(8)任何两人的相同嗜好不超过一种。
住在中间的那个人是谁?
要从这么多条线索里找出真相,就一定要运用逻辑推理。让我们尝试着梳理一下!
根据线索(1),各人的三种嗜好必定是下列组合之一:
①咖啡,狗,雪茄 ② 咖啡,狗,烟斗
③咖啡,猫,雪茄 ④ 咖啡,猫,烟斗
⑤茶,狗,雪茄 ⑥ 茶,狗,烟斗
⑦茶,猫,雪茄 ⑧ 茶,猫,烟斗
这里用到了排列组合的数学知识,一共有2×2×2=8种不同组合。
根据线索(5),可以排除既抽烟斗又喝茶的⑥和⑧。
再根据线索(6),可知④“咖啡,猫,烟斗”是其中一个人的嗜好组合,因为另一个符合的组合⑧“茶,猫,烟斗”已经被排除了。
确定了④,再考虑线索(8),我们可以排除与④的相同嗜好超过一种的②和③。
到目前为止,我们确定了一个组合④,排除了4个组合②③⑥⑧。
大家的脑子还够用吧?
那我们继续。再次根据线索(8),可知⑤和⑦的相同嗜好有两种,因此不可以分别是某两个人的嗜好组合,至少要排除一个。
于是,剩下的①必定是某个人的嗜好组合。
对①应用线索(8),可以排除⑤;于是余下来的⑦必定也是某个人的嗜好组合。
好了,三个人的嗜好组合已经确定了,它们是:
①咖啡,狗,雪茄
④咖啡,猫,烟斗
⑦茶,猫,雪茄
那么,这些分别是谁的嗜好呢?谁住的房间是居中的呢?我们继续来分析。
仔细观察线索(2)(3)(4)和组合①④⑦,可以发现抽雪茄的有两人,喝茶和养狗的各有一人。
喝茶和养狗的这两个人不能分别住在左右两边,否则他们的隔壁邻居会都是住在中间的那个人。
因此,住在中间的那个人要么喝茶,要么养狗,是组合①和⑦中的一个。两种排列情况如下所示:
根据线索(7)至少有一个喝咖啡者住在一个养狗者的隔壁,我们可以排除右边那种情况,所以住在中间的那个人的嗜好是组合①。
最后根据线索(4),判断出住在中间的那个人是小黄。
“案子”破了,有多少人完全看明白了?
这个数学趣题摘自《乔治·萨默斯的趣味数学题》,体现了这套丛书的第三个特色:复杂的推理问题故事化。
乔治·萨默斯的趣题都被写成“那人到底是谁”之类的短小谜案,他在每个案子中都提供了若干线索,还附有重要提示,能将读者的思路引向正确的方向。读者要做的就是分析线索,参看提示,运用逻辑推理,找出真相。喜欢推理的读者,只要一步步跟着大师萨默斯的指引,就能充分体会到用逻辑思维破案的乐趣。
这套丛书共3册,3位作者都是编数学趣题的大师,他们给读者带来了三种不同的趣味数学体验。
读者对象包括但不限于:
喜欢数学趣题的中小学生;
爱好推理破案的年轻白领;
需要思维训练的学生家长;
预防老年痴呆的退休人士。
只要你想让自己的脑子更加灵活管用,你就需要这样的数学思维训练。
花点时间耐心思考,是培养数学思维能力的重要方式。许多时候,我们真正需要的并不是比别人早一步得到答案,而是遇到问题时,应该如何一步一步运用逻辑思维找出正确答案。
你可以通过观察线索(解题条件)、明确目标(待解问题)、运用逻辑判断进行猜想、分析(计算过程),从而解决问题。
在确定问题得到解决之后,你还可以将具体的问题加以抽象概括,从而得出经验,并归纳出合适的解决方法,帮助解决后面遇到的类似问题。
如果你是一位数学成绩佼佼者,这套书可以帮你插上数学思维的翅膀。
如果你曾经被数学深深伤害过,这套书可以助你重拾学习数学的信心!
全系列均为16开软壳平装,内文页用的是胶版纸,字体特意做了放大,排版疏朗,减少读者的用眼疲劳。适读年龄8-15岁。支持分册单独购买。
每天花点时间,给大脑做做思维体操吧!
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