钢铁神兵
一场数学的较量
中午超模君趴在桌子上休息的时候,做了一个梦:
梦到了小时候的《钢铁神兵》,“四灵将”为了拯救地球,与“七魔将”展开了一场世纪大战。
《钢铁神兵》是车田正美继《圣斗士星矢》之后的又一精致巨作。梦还在继续,北斗与鲍伊正在进行“智力的决斗”。
北斗,四灵将之一,热爱和平,不喜欢战斗及使用暴力,专长在头脑。鲍伊,七魔将之一,“北斗”上学时的旧友,虽同为学霸,但“鲍伊”从未赢过“北斗”,但他十分渴望战胜北斗,成为“最强大脑”。一碰面,鲍伊就把北斗的队友们全都困在“宇宙魔方”(异次元空间)里了,不抓点人威胁一下,估计北斗不想愿意这个手下败将玩。
超模君光看这个10阶魔方,都差不多狗带了,幸好只是围观,要不然发量就真的保不住了。
但超模君往后一看,却惊喜地发现,这两个人玩的居然是数学题!
第 一 题
哇,这个乘法式子的表示方式满满都是回忆杀好吗?
超模君数了一下,倒数第二行一共有17个空,而结果一共是18个7,原题写成常规的乘式应该是:
一位数×7×17位数=777777777777777777
使用乘法交换律后,我们可以更容易看出式子的本质就是,从“1个7”变成“18个7”:
(一位数×17位数)×7=777777777777777777
所以,“一位数×17位数”的乘积就是“18个1”。此时,只需构造即可。(把“18个1”拆分成一个一位数和一个17位数的乘积,即拿“18个1”除以“1~9”,能整除并且得出的是个17位数就是答案啦)
鲍伊就选了一组最美观的答案。
“9×7×1245679012345679=777777777777777777”
第 二 题
问:把“2~9”的数字各用一次,构造式子,不能用加减法,而且还要求结果等于1、10、100、1000。
what?我题目都没读懂呢,北斗就已经解答了...
看到答案的我,一脸懵逼,这种构造是怎么想出来的?
要不是北斗大佬的提示,超模君估计会一直这样思(meng)考(bi)下去。
其实这个题目的原型可以追溯到日本的一个经典数字游戏——计算小町。
“计算小町”这个名字的意思就是指,这是一条像“小野小町”(估计是个抽象派的美女)一样漂亮的公式。玩法就是:用数字“1~9”通过“+、-、×、÷”构造出一条结果为100的等式。而 且小町的计算只能通过不断的试验得出答案,并没有一般性的规律或公式。第二道题就是“计算小町”的变形,虽然找到了出处,但是超模君还是选择狗带。
第 三 题
问:怎样用“4个9”构造出一条结果为999的式子?
鲍伊的回答其实很巧妙,灵活运用了求和、开方、阶乘的运算,求和下限是:9、上限是:9×(√9)!-9=45,而9累加到45正好等于999。
怎么感觉他们学的数学比我的高级一点?还是说我学的可能是假数学?
第 四 题
问:怎样用“4个9”构造出一条结果为1000的式子?
虽然跟第三题就差了“1”,但解题思路却如此超凡脱俗,北斗大佬请收下超模君的膝盖吧。
弱弱地说一句,其实超模君还能再完善一下:999.9...≈1000。
第 五 题
问:人类所知最大的素数是?
素数,其实更多人把它称为质数。一个大于1的自然数,除了1和它自身外,不能整除其他自然数的数就叫作质数。从定义可以看出,其实素数是有无限多个的。(比如:2、3、5、7等)
鲍伊的回答“23021377-1”在当年是没错的,因为这是一个上世纪九十年代的作品,而这个最大的素数也是在1998年1月27日被证明的。
但是在此刻,超模君必须得补(zhuang)充(yi)一(xia)句(bi):经过数学家们多年的探讨,已知最大素数已经更新到了“277232917-1”,这个超大素数有23249425位数。
第 六 题
问:最大基(记)数是?
作为一个优秀的数学系毕业生,超模君终于又站起来了:这道题我会!
基数(cardinal number)的本质是集合论中刻画任意集合大小的一个概念,例如空集的基数为0,单元素集的基数为1,两个元素的集合的基数为2,等等。基数通常还会拿来判别集合的对等问题。
所以说,北斗的答案是不正确的!随着n的增大,基数也在不断地增大 。
正确的回答应该是:最大的基数是不存在的!
第 七 题
问:三角符号是什么运算符号?并求出“166501△167166”的值为多少。
经过第三题的洗礼之后,超模君下意识就想到了这个运算符号会不会是求和——“∑”?
果然不出我所料,不过这道题目倒是挺有意思的,超模君觉得或许还会存在别的可能性...
所以,超模君希望在留言区众筹一波idea(模友们心疼一下超模君的发际线吧)
第 八 题
问:如何把上图那个不规则的图形分成四份,并重新组合成一个正方形?
很明显,这是数学上典型的“切拼问题”,但由于图形严谨性问题,超模君只能欣赏北斗大佬的脑洞,做不了深入的数学论证。
第 九 题
问:用一个骰子的6个数字,从8个人当中公平地选出一人,请问至少需要掷多少次骰子?
看过鲍伊和北斗说的答案后,超模君觉得神(hu)秘(shuo)色(ba)彩(dao)过于浓厚。所以,超模君决定重新解答一下这个问题。
其实解题思路很简单,只要掷骰子后产生的“可能性种数”能被8整除,问题就解决了。
掷一次骰子,有6种可能;掷两次骰子,有6×6=36种可能;掷三次骰子,有6×6×6=216种可能;216正好能被8整除(216÷8=27),此时每个人的概率都是27/216=1/8。答案:至少需要掷3次骰子。
第 十 题
问:这三者中,到底谁说谎了?
山羊、狮子、龙正好就是鲍伊的B'T(这个机器人有三个头)的三个头,此时它们已经直接脑子短路了,这也宣告着这场智力决斗的结束。
经过10道题的对抗后,北斗再次战胜鲍伊,救出同伴们后,继续踏上了“拯救世界”的征程...
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