為了說明他狡猾的行徑,我們來看一看圖中的古董胸針,上面鑲有25顆鑽石。擁有它的貴婦通常喜歡從上往下數到中央清點寶石,然後再從中間向左、向右和向下數。三個方向的寶石數目均是13顆。這個貴婦人犯了一個致命錯誤,她不僅相信了那個首飾工匠會修好她的胸針,而且還無意中向工匠透露了清點鑽石的方式。工匠交還胸針時,禮貌地當面把寶石清點給她看。此後,貴婦人仍然像往常一樣用這種方式清點她的鑽石,每次清點的數目都是13,她根本就沒有察覺到胸針上兩顆最好的鑽石已被竊走。這個狡猾的工匠通過變換鑽石的排列掩蓋了他的罪行,你知道他是怎麼做的嗎?
87.荷花問題
詩人朗費羅是一位傑出的數學家。他的作品裡有這樣一道荷花題目。問題不難,即使不具備代數和幾何知識的人也可以憑借圓規或尺子解決。這道題目能夠有助於說明一條非常重要的數學定理。
有一次,我和他談起這個話題,他給我講了一道「荷花」趣題。我記不大清楚這道題目的確切表述了,大意是這樣的:池子裡有朵荷花在水面之上的部分高10厘米。被吹倒後,荷花剛好被水淹沒,荷花的花尖和水面接觸點與荷花沒倒之前與水面的交叉點之間的距離為21厘米。請問,水池的深度是多少?
88.被抹去的數字二
中國人對數字運算很內行,心算本領也很高超。他們可以用一些自己難以解釋的規則和技巧做運算。一位中國學者給我演示了一些加法運算:他將O、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個數字排列成兩行相加,然後把等式抹去,再叫我把結果中的一個數字抹去,他馬上就能說出我抹去了結果中的哪個數字。這道題目看起來好像不難,不過很有意思。現在我把這道題目送給我的趣題愛好者們,請根據圖上寫出的結果,恢復被我抹去的數字。
89.有名的十字麵包
這次,讓我們來聽聽熱十字麵包的叫賣聲:
「熱十字麵包,熱十字麵包,一個1分錢,兩個還是1分錢,如果你的女兒不愛吃,那就給兒子!兩個1分錢,三個1分錢,熱十字麵包,我的女兒和兒子一樣多,給他們7分錢,夠他們買麵包。」叫賣聲清楚地顯示,共有三種售價不同的麵包:一種是1分錢一個,另一種1分錢兩個,還有一種1分錢三個。女兒和兒子一樣多,他們共得到了7分錢。若每個孩子拿到的麵包都完全相同,那麼,每個孩子能買多少個麵包?
90.古羅馬的鐵十字勳章
上圖是武士、歷史學家泰特斯·利維烏斯的無臂雕像。他是鐵十字勳章的創始人。這後面還隱藏著一個奇特的傳說。
據說有一天,羅馬帝國的第一位國王愷撒·奧古斯都駕戰車出巡,路上偶遇獨臂老武士泰特斯·利維烏斯,他正在向路人乞討。愷撒就停下來問他,為什麼不去要求十字勳章的榮譽?為什麼不去申請榮譽軍人撫恤金?「偉大的愷撒啊!」泰特斯·利維烏斯答道,「我只是一名武士,肯定會被人遺忘的。」愷撒將自己胸前的勳章拿了下來,把它放在泰特斯·利維烏斯的身上。「如果你失去雙臂的話,你將會再領到一枚新的勳章。」泰特斯·利維烏斯聽後猛地拔出了他的劍,毫不猶豫地把他的另一條手臂也斬斷了!我們不想去查證故事有多麼荒謬,既然他只有一隻手,那麼他用哪一隻手去拿劍斬掉他的「另一條手臂」呢?我們倒對他胸前佩戴的聖·安德魯斯十字架勳章感興趣。問題如下,怎樣把這枚十字勳章分割成最少塊數,然後拼成一個正方形?
91.國際象棋棋盤問題
這是一個關於法國國王的歷史故事,說的是一位法國國王在和一位公爵下象棋的時候,眼看就要被對方將死了,他為了救棋,就把棋盤砸向了公爵的腦袋。一些人常引用這個故事證明所有贏棋都是靠謀略的,國際象棋中因此也有了「王翼棄兵」的說法。
我這裡有一道關於棋盤的問題,供趣題愛好者們思考:
「怎樣把上圖中的八塊摔壞的棋盤殘片拼成一塊8×8的棋盤?」題目很簡單,目的是通過這道題目介紹給大家一種解決這類問題的有效方法。
92.頭像拼接圖問題
上圖由25個頭像拼接而成。這些頭像最初被分成了兩組,並且兩組頭像都能拼接成正方形。1671年,這兩組頭像被拼接在了一起,形成了這個5×5的拼接圖。作為一道數學趣題,它也和其他數學題目一樣可以反向思考。現在請問,如果請你把這塊拼接圖再還原成兩個正方形拼接圖,你應該怎麼分呢?
這道題目和畢達哥拉斯的斜線切割原理不盡相同,原因是正像我們所知道的,斜線切割兩個正方形可以將其拼湊成一個大正方形,反之亦然。但在這道題目中,我們不可以破壞頭像,必須沿線切割。掌握這個定理的人可以很容易地算出每個正方形包含多少個頭像。
93.歷史書問題
長期以來,歷史和數學被視為教育學科中最重要的兩門學科。我小時候曾得到了九本《休姆英格蘭歷史》書,並且只要我讀這些書,就能得到禮物,例如玩具炮、小馬等。我發現用這些長篇巨著還可以創造出一些趣題。按圖上的方式,把第6、7、2、9本書放在第1、3、4、5、8本書的上面,剛好可以得到一個分數,分數的值為1/2。同理,通過更改位置,每次都使用所有九本書,還可以得到其他的分數,分數值分別為1/3,1/4,1/5,1/6,1/7,1/8和1/9。你能試試如何擺放這些歷史書嗎?
94.酒瓶問題
這個有關除法和減法的小問題告訴我們,無論做什麼工作都需要具備很好的基礎數學運算能力。
一天,一位先生發現自己的酒窖被盜,裡面丟失了兩打(每打為12)香檳。如果盜賊的減法和除法運算能力很好的話,他們應該已經在享受這些香檳酒了。
盜賊偷了一打2升每瓶的香檳和一打1升每瓶的香檳,但是,他們發現東西太沉了,就決定把兩種香檳各喝掉5瓶。為了不讓人發覺任何作案痕跡,他們也隨身帶上了空酒瓶。回到老巢後,他們遇到了難題,他們不知道如何平分這些贓物,包括7個1升的滿瓶、7個2升的滿瓶、5個1升的空瓶和5個2升的空瓶。然而他們必須平分這些酒和空酒瓶。而且,如果這些盜賊還有些常識的話,他們可以不用打開酒瓶分香檳酒的。盜賊們沒有安靜地思考,而是大吵大鬧起來,搞得十分混亂,同時就引來了警察。其他情況我也不多講了,我只對這個題目感興趣。請問,這幫盜賊有幾個人,他們應該怎麼平分偷來的香檳?
95.種地問題
霍博斯和諾波斯為斯波斯種一塊地。兩人發現他們各有專長。霍博斯20分鐘撒完一行種子,蓋完一行種子則需要3倍的時間;諾波斯撒種子的速度為他的一半,不過他蓋種子的速度同他自己撒種子的速度是一樣的。斯波斯的地有十二行,報酬為5美元,如果他們必須同時完成工作,他們要怎樣分工,分配報酬?
96.贏格子遊戲
這裡有一個有趣的東方小遊戲。如圖所示,一個日本姑媳在紙板上畫了16個點,然後用直線段連接AB,再把紙板交給她的對手,對手連接EA,如果第一個小姑娘此時連接EF,那麼她的對手就可以連接BF,這樣對手就贏得了一個「格子」,並且還可以再連接一次。不過,兩人都是高手,每人都連接了六次了,還沒有人得分,局面成了僵局。現在,輪到坐著的姑姑連接了,如果她連接MN,那麼她的對手就可以連得4分,贏得4個格子,然後再連接HL,並贏得全勝。顯然她不能連接MN,如果坐著的小姑娘現在連接DH,她的對手連接HL,那麼不管怎樣對手都可以贏得所有的格子。你覺得坐著的小姑娘現在怎麼連呢?她最多可以贏得多少個格子?
97.崗哨問題
如上圖所示,這是一個關於軍事戰術的小趣題,你可以放在一個國際象棋棋盤上練習。
將16枚棋子佈置在有64個方格的棋盤上,但是在任何方向的直線上都不能有兩枚以上的棋子,而且頭兩枚棋子必須放在棋盤中央四個方格中的兩格之中。這樣題目會相對簡單一些。
如果把這些棋子換成人,並把他們在陣地上如此佈置,這樣,來自任何一個方向的炮彈都不可能一次擊斃兩名以上的士兵。這是一個巧妙而有趣的問題,你能告訴我答案嗎?
98.數字迷宮問題
偉大的數學家歐拉找到了一個解決迷宮問題的萬能法,趣題愛好者都知道,這主要是靠反向思維。不過,下面這道迷宮趣題正是為了打敗歐拉的方法而設計的。在成千上萬的題目中,歐拉的方法唯一不能解決的題目可能就是這一個。
如圖所示,從圖的正中央的心形開始,沿直線走三步,方向不限,正如上圖的女士所講的,可以是東、南、西、北、東南、西南、西北和東北隨意一個方向。在沿直線走過三步之後,你就到達了一個方格,下一步就按照方格裡的數字進行,數字是多少,你就可以沿任意方向再沿直線走幾步,照此方法,嚴格按照數字顯示走下去,直到方格中的數字可以將你帶到邊界外一步的位置。你想想要怎麼走才能做到?
99.傑克與肥皂箱
「小丑傑克」是一個流傳久遠的題目。傑克必須用剪刀將上圖的盒子剪開,然後再把它們拼湊成一個正方形。盒子的外部形狀為一個剪掉了兩個角的矩形,也就是一個不規則的六邊形。現在要求你將它剪成兩部分,再拼湊成一個正方形。
100.迪威枕套謎語
從上圖的左上角開始,將順續的24個英文字母組成一句有預言性質的成語。
101.玉米地裡的烏鴉
一位知名的鳥類學家描述了鳥類的習性和聰穎。他看見一群烏鴉停在一塊地裡,各自按照它們制定的戰術散開。這些鳥就像軍隊的崗哨一樣相互之間保持著視線通暢,並在危險將要降臨時通過信號通知整個鳥群。我們先不管鳥群通過什麼神奇的無線電方式聯繫。我根據鳥類學家的描述發明了下面這道崗哨部署趣題。
我們用跳棋盤上的64個點代表玉米地裡的64堆玉米芽。問題是怎麼將8只烏鴉放在這些點上,要求不能有任意兩隻以上烏鴉在同一行內或是在同一條斜線上。只有這樣,持槍巡邏的農夫才不會一槍打死兩隻烏鴉。這道趣題和我以前出過的一道題目相似。那一道題目是將8個王后放在棋盤上,讓她們互不侵犯。這道題目有了些改進,答案是唯一的,而之前的題目有12種解答方法。
102.三角形問題
這道題是關於面積相等而邊長不等的直角三角形的。例如底邊為35厘米、高為12厘米、斜邊為37厘米的直角三角形的面積與邊長分別為20、21和29厘米的三角形面積都為210平方厘米。現在已知給出另外一個面積為210平方厘米,而邊長為整數且均不相等的直角三角形。你能想出多少個符合這個要求的三角形呢?
103.骰子幾率問題
這是一道不難的幾率問題。上圖有6個方格,請所有人下注,你想得到多少回報就在相應的號碼方格裡下注。然後擲出三個骰子,如果最後的結果和你選擇的相一致,那麼你就可以拿回成本,並得到相應倍數的回報。比如,你用1美元押5點,如果結果有兩個骰子是5點,那麼你拿回1美元本金和2美元回報;如果骰子有3個5點,那麼你拿回1美元本金和3美元回報。現在,請你計算一下贏錢或輸錢的幾率是多少?
104.北極新娘
一名探險隊員在一次前往北極的旅行中試圖按照當地風俗給自己找一位新娘。這一地區的土著居民都睡在熊皮做的睡袋裡,求婚的風俗是讓害著相思病的情郎偷偷摸進屋去,把他中意的新娘連同睡袋一起背回家。
在這一過程中,新郎需要走過相當長的一段路程。他空手前往時的速度為每小時5公里,負重返回時的速度為每小時3公里,他一來一往共用了7個小時。當他打開睡袋,向同船的夥伴們炫耀他的戰利品時,發現自己背回來的竟然是姑娘的爺爺。趣題愛好者們,你們能否算出這位冒險的情郎走過了多長的路?
105.報童問題
五個機靈的報童一起賣報。湯姆·史密斯賣的報紙是總數的1/4再加上一份報紙。比利·瓊斯賣的報紙是剩下的1/4再加上一張。勒德·史密斯賣掉的報紙是前兩人賣剩下的報紙的1/4再加上一份。查利·瓊斯賣掉的報紙是前三人賣剩下的報紙的1/4再加上一份。這時史密斯家的兩個孩子比瓊斯家的兩個孩子多賣出100份報紙。不過,他們中最小的孩子小吉米·瓊斯把剩下的所有報紙都賣出去了。瓊斯家三個孩子賣的報紙比史密斯家兩個孩子賣的報紙多多少份?
106.老鷹追日