遊戲中的創新思維 第5章 激發你的想像力 (2)
    這天,該輪到吉恩他們這一組人作值日了。吉恩打算用抽勾的方式來決定留下來值日的人選,但是吉恩對其中的奧秘深感疑惑。

    在這個遊戲中,不論如何,任何兩個人都不可能同時抓到相同的線頭,這究竟是為什麼呢?

    吉恩怎麼也想不明白,今天怎麼又輪到他做值日了?

    [解答31]

    解決這個問題的方法有很多,而我們要採取最為簡單的解答方式。

    如圖中所示,取相鄰的兩條直線其橫線的中心點,畫兩條交叉線。這樣,每條直線都成了獨立的縱線。所以,二人不可能抽到相同的線頭。吉恩聽了加爾的解答後才恍然大悟。

    [問題32]如何截取正方形

    剛剛結婚的埃達打算找一塊木板作鍋的板墊,但她只找到一塊大一點的三角形木板。如圖所示,埃達想從這樣的一塊三角形木板中沿著虛線鋸出一塊正方形的木板。但是一向對數學頭痛的埃達怎樣才能確定圖中的A點和D點的位置呢?

    因為沒有測量用的儀器,所以要解決這個問題只能用最簡易的方法,這可使埃達為難了。

    [解答32]

    我們在此舉出的的解題方法可以應用到很多的問題上。解決這個問題的簡易方法如下:首先用虛線以三角形的底邊為一邊,在三角形內部畫一個正方形。要求這個正方形的一個頂點在三角形的一條邊上,但對這個正方形的大小不做要求。

    然後再以正方形未連接到三角形上的頂點A′和三角形的一個底角為線段兩點,做一條延長至三角形一邊的線段,兩者相交的點即是A點。A點的位置確定之後,通過A點分別做與底邊平行和垂直的線段,這樣一來,其他頂點的位置就可以確定了。

    [問題33]摻水的威士忌

    埃弗裡和拜爾德是不錯的朋友,同住在一間公寓中,他們之間總是開一些無傷大雅的玩笑。一天,拜爾德想趁埃弗裡外出的時候在他家中做一些惡作劇。於是拜爾德把目光投在了埃弗裡珍藏的酒上。他打算偷偷喝了一點點埃弗裡的威士忌,然後摻上水。看他能不能發覺這一切。

    加了水的威士忌口味上淡了一些,但是埃弗裡竟然完全沒有發現。在一旁的拜爾德不禁竊喜。

    那麼,拜爾德偷喝掉的酒和摻進去的水,究竟哪一樣更多一些呢?

    [解答33]

    發散思維可以使人思路活躍,思維敏捷,解決事情的辦法會多變而新穎,針對出現的問題能提出大量可供選擇的方案、辦法或建議,甚至能提出一些別出心裁、完全出乎人們意料之外的獨到見解。

    首先,思考的方向要正確,為了測量拜爾德偷喝掉的酒的重量,首先要知道原來的威士忌量及所摻入的水的量。拜爾德偷喝之後,留在威士忌瓶內的酒和水的重量總和等於偷喝之前的威士忌量,所以拜爾德用水代替偷喝的威士忌的量就解決了這一問題。忽略密度的不同,兩者應該是相等的量。

    [問題34]奇妙的分數式

    唐恩教授多年來一直從事古代數學的研究工作。一個偶然的機會,他接手了埃及古代數學的專題研究,專題中提出,分子為2或2以上的分數,可以把這樣的分數的分子分解為數個1的分數。 如圖所示,這裡依照此方法舉出了分解2/5及2/7的例子。唐恩教授示意他的助手威爾:「小伙子,能替我把3/7分解為三個分數嗎?記住,不要將1/7算在內。」

    威爾有些受寵若驚,但他馬上就進入瞭解題的狀態。過了一會兒,他將分數分解的結果遞了過去。唐恩教授看了看,表示很滿意。

    你知道該分數是怎樣分解的嗎?

    [解答34]

    威爾冥思苦想最終得到了答案,儘管看起來他的解答方法很複雜,但是結果卻十分理想。先把分數3/7的分子和分母乘以2到6倍,就變成了6/14、9/21、12/28、15/35以及18/42的結果。然後所有的分子都減1,變成5/14、8/21、11/28、14/35以及17/42。

    將其中的繁分數化為簡分數:14/35可以約分為2/5。所以3/7可以分解為1/35及2/5。而2/5可以分解為1/3、1/35。由此可知,方格中應該填入3、15、35。

    聰明伶俐的威爾不愧是唐恩教授的得力助手。

    [問題35]平均分配土地

    文森的土地上種著四棵蘋果樹(在下圖中用黑點表示蘋果樹)。

    他想將這塊正方形土地分給四個孩子,以提高孩子們勞動的積極性。為了公平起見,文森打算分配給孩子們的土地在形狀和面積上完全相同,並且在每塊土地上都保留一株蘋果樹。

    究竟要如何分配才能達到文森的要求?圖中就是這塊土地的示意圖,蘋果樹的位置已經用數字標出。開動腦筋,你也來試試看吧。

    [解答35]

    為了保留美麗的蘋果樹,也為了提高孩子們勞動覺悟。我們必須克服困難把土地分配好。

    解決這個問題的辦法有很多,我們選擇其中最簡單的做法。試著聯想漩渦狀的形狀吧。這樣在四等分的土地上都能留有一棵蘋果樹。

    [問題36]火柴棒與直角三角形

    萊特已經掌握了用火柴棒擺成一個直角三角形的方法了,現在他想用另外四根火柴把直角三角形的面積分為三等份。

    但他同時想讓用來等分三角形面積的四根火柴相接。怎樣分才好呢?

    [解答36]

    我們都知道三角形的三個內角平分線交於一點,該點叫做三角形的內心。內心到三邊的距離相等。在這個直角三角形上,取其交點A,如左上圖那樣,所以A點到各邊的長度均為一根火柴棒的長度。這就是解決問題的關鍵。

    按照右圖擺放火柴棒的方式就可以平分直角三角形了,把直角三角形面積當作6,右圖的長方形面積是2,右上的四角形的面積是2,其餘的面積也是2。這樣就把直角三角形的面積三等分了。

    [問題37]擲骰子的遊戲規則

    我們通常都用兩個骰子同時下賭注,並且以擲出的點數和是偶數還是奇數來決定勝負。週末的晚上,奧布裡用骰子做猜點數大小的遊戲。

    如果兩個骰子只下一次的賭注是不公平的,所以必須擲兩次才算公平。那麼,這個擲骰子的遊戲的公平規則體現在哪裡呢?

    [解答37]

    將兩個骰子同時擲兩次,如果第一次所擲的點數和是偶數,第二次所擲的點數和是奇數,這樣就表示贏;如果第一次擲出骰子的點數和是奇數,第二次擲出骰子的點數和是偶數,這樣就表示輸。如果兩次擲出骰子的點數和都是偶數或者都是奇數,這樣不分輸贏,必須重新投擲。

    偶數出現的機率和奇數出現的機率相等,這樣就算是公平的博弈規則,因而可以做公平的比賽了。

    [問題38]奇妙的俄羅斯方塊

    尼克正在玩俄羅斯方塊。她靈活的組合方式使她獲得了很高的分數,這令一旁的羅尼讚歎不已,不過同時,他也給尼克出了一個難題:如果只用單一形狀的俄羅斯方塊,其單位長度為組成這種俄羅斯方塊的小正方形的邊長,能否拼出一個4×4的正方形呢?

    尼克停止了遊戲,迷惑不解地看著羅尼,她好像從沒有思考過這個問題。羅尼有些興奮,他舉了一些成功的例子,圖中已經給出了這些拼圖方案。但也有兩種是不能完成要求的,像最下面給出的兩個形狀。

    你能說出這是為什麼嗎?

    [解答38]

    如果一個4×4的正方形能只用到左二二形拼成,那麼在這個正方形內,佔據了它左上角位置的那個左二二形,只能以左圖所示的方式放置著。

    同樣的理由,佔據了它右上角位置的那個左二二形,也只能以右圖所顯示的方式呈現。

    如此一來,這兩個左二二形就發生了重疊,無法拼和在一起。所以,只用左二二形是不能成功拼成一個4×4的正方形的,單用右二二形也不能實現目的。

    我們出此題的目的是想說明,絞盡腦汁也無法解決題目要求與證明命題不成立是兩個不同的概念。而一般的解題步驟是採用反證法,讓其自相矛盾。

    [問題39]填字母遊戲

    弗羅拉和莉薩在玩填表格的遊戲,莉薩一直不喜歡做這種遊戲,但是當弗羅拉在很短的時間內完成表格的時候,她覺得自己也能完成,現在她在想,難道其中有什麼秘訣麼?

    如下圖所示,在格子裡填上A、B、C、D、E五個字母,要求在粗線格裡的五個字母不能重複,並且橫行和豎行的五個字母也不能重複。

    [解答39]

    弗羅拉在很短的時間內完成,是因為她找到了解決問題的捷徑,我們只需要用排除的方法就可以知道答案了。本題的關鍵點是字母A的左邊空白。因為橫行和豎行都不能填重複的字母,所以只能填字母C。然後第二豎行中,最上方的空白處不能填C、E、D,同時也不能填B。所以只能填A。

    依此類推,就能很快解答出來了。

    [問題40]十字方格

    麥奇和妹妹都在學習加法。數學老師看到他們努力的樣子,就畫了這樣的方格圖形,要求她們在下面的8個方格中填上1到8的數字,使得每一條橫列和縱列的三個方格中的數字加起來的得數都相等。

    麥奇和妹妹都思考了很久,最終妹妹得出了答案,麥奇有些沮喪。你能幫助他理解其中數字的聯繫嗎?

    [解答40]

    解答這種形式的題目,光靠運氣是不行的。拓寬思路,從題目本身入手,把交叉在一起的「十字」方格拆開,形成兩個獨立的三個方格,這樣即是要求三組三個方格的和相等;其中有一個數是用兩次的,所以這九個數的和在37到44(1到8的和再加上其中任意一個數)之間。

    那麼,3個方格加起來的和應該等於九個數的和除以9再乘以3,並且得到整數,能夠滿足條件的只有兩個數:39和42。39減去八個數之和等於3,那麼用到兩次的數就是3,三個方格的和為13;同理,42的情況下,公用數為6,三個方格的和為14。

    這樣思考就會很容易了,並且得到兩種情況。

    [輕鬆時刻2]

    我們常說,創新能力包括創新思維和創新實踐能力。那麼如何充分發揮創造力,如何為充分發揮創造力營造良好的環境呢?首先,創造相對寬鬆、愉悅的環境。一個背著沉重思想枷鎖的人,是無論如何也發揮不了創造力的。其次,在適度緊張的同時表現得從容無畏,因為創新就是打破原有的思維模式,所以我們需要打破牢籠的勇氣。

    以上這二十個題目能否激發你的想像力呢?其實在這番考驗中,你的想像力已經在不知不覺中提高了許多。現在休息一下,喝杯咖啡,並且按摩一下眼睛吧。

    把下圖中有黑點的區域塗上黑色,就會出現一幅圖,究竟會出現什麼呢?快試試看吧。

    [解說2]

    完全塗過之後,一個鴿房和兩隻鴿子就會栩栩如生地出現在你的面前。如果你在沒有塗色之前,就能看出將會出現的畫面,那你的觀察力真是出類拔萃,非同小可。
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