3.吃早点时的猜猜看
“昨日有人给我出了道颇有趣的题,”吃早点的时候,兄长的同学说,“就是在纸上裁出10戈比大小的洞,要求将面值为50戈比的硬币从这个洞投掷过去。而且出题的人还信誓旦旦,这个游戏可以玩成功。”
“那我们一起来试试看,这个游戏到底可不可以玩成功好不好?”兄长提议。接着他查了笔记本,又做了一番运算,才讲道:“他说得没错,这个游戏可行。”
“这个游戏能玩吗?我越发糊涂了。”兄长的这位同学不明就里嚷嚷开了。
“我有点懂了,”我见缝插针地说,“一共投掷5个10戈比硬币不就好了吗?”
“我要申明的是面额为50戈比的硬币,并要将它从10戈比硬币大小的洞投掷过去。”兄长严肃地纠正着我说法上的错误。
然后兄长自衣兜里取出2枚硬币,并把面额为10戈比的硬币放到了一张纸上,接着拿制图笔按该硬币的轮廓勾勒出了草图(图81),然后他借助削笔的小剪刀依图裁出了洞。
图81
“现在我们来让面值为50戈比的硬币从这个洞中穿过。”
我和兄长的同窗睁大眼睛,莫名其妙地看着兄长手中的纸。兄长把纸对折,让所裁的洞顷刻间变成了一道狭长而窄小的缝。你们怎么也想不出,在看到面额为50戈比的硬币自这样的小缝钻过去时,我们是怎样地惊愕(图82)!
“尽管我目睹了整个过程,可是我还是没弄懂。所裁剪的那个洞的周长短于面值为50戈比的硬币的周长!”兄长的同窗好友万分不解地说。
图82
“先看着,后面你自然会弄懂。根据我的经验,面额为10戈比的硬币的直线长度为毫米。但是这个洞的周长除以硬币的直线长度等于,换个说法,洞的周长超过54毫米。请小伙伴动脑筋考虑一下:在我对折裁出的这个洞时,它长几毫米?该长度近似于洞周长的,简而言之,它的长度较之27毫米多一点儿。面额为50戈比的硬币直线长度近似于27毫米,于是毫无悬念地50戈比的硬币不管怎么样都能从那个洞过去。不过,在具体操作时还要想到它的厚度。可是经过我的实际操作,也就是我沿着面额为10戈比的硬币在纸上临摹时,发现草图上的10戈比硬币的周长超出了硬币本身的周长。这就意味着其厚度可以不予以考虑。”
“我总算搞懂了。”兄长的同窗好友激动地喊道,“倘若我用线套把一枚面额为50戈比的硬币固定好,接着把线套整成线圈并加固好。很明显,到时候面值为50戈比的硬币仅能从线套穿进穿出,而不能自如地进出线圈。”
“我感觉你掌握了所有硬币的尺码。”小妹突然对兄长说。
“其实我不是牢记所有硬币的尺寸,而仅熟记了其中较为容易记住的,其他的我都记在了本子上。”
“哪里有易于记下的?我看都很难。”
“那是因为你没找到窍门,所以才认为太难,把3枚面额为50戈比的硬币摆在一条线上量一量(图83),你就会发现它们长8厘米,这个总该好记吧?”
图83
“这个办法我怎么就没想出来呢。”兄长的同窗好友喃喃自语道,“掌握了这个方法,不就可把硬币当测量工具使了吗?如果是鲁滨孙那样的人,无意间从口袋里摸索出一枚50戈比硬币,真的是很有用处的。”
“有位著名小说家儒勒·凡尔纳所创作的小说里的主人公也用硬币帮助自己,因为法国的硬币与度量工具米尺间有某种联系(比例关系)。你们还记不记得鲁滨孙借助硬币称重的事?我们国家面额为1卢布的硬币的重量为20克,面值为50戈比的硬币重10克。”
“这么说面额为50戈比的硬币的体积仅为币值是1卢布的硬币的?”小妹突然想到这么一个问题。
“没错。”
“可是币值为1卢布的硬币高度并非为面额是50戈比的硬币高度的2倍,直线长度更不是它的2倍。”小妹说道。
“币值为1卢布的硬币并不能像你所想象地那么制造出来,否则面额为50戈比的硬币的体积就不是它的,会变成……”
“就会是,这点我懂。”
“不对的,应该是。小妹,你想想假如50戈比的直线长度为一枚1卢布硬币的,那不用想,它的周长也会是它的,高当然也为它的,那么50戈比硬币的体积就该是那枚1卢布硬币的对不对?”
“若想50戈比的硬币体积为1卢布硬币的,1卢布硬币和50戈比的硬币间的计算体积的参数就存在如下的联系:把比例关系数字相乘3遍结果为2。”兄长的那位同窗好友讲道。
“是的,他说的没错,50戈比和1卢布硬币的比例为。计算结果为。”
“那么真实的情形又会是什么样的呢?”
“实质上也如同上面的计算结果,50戈比硬币的直径为1卢布硬币的。”
“今天的事突然让我想起了一个典故,说是某人在睡梦中,看见了一枚1 000卢布的硬币,渐渐地这枚硬币站起来了,站稳后同4层楼一样齐。假若真的造出了那样的硬币,那它也比人的个头矮。”兄长的同学说。
“没错,1卢布硬币的直线长度仅为其,由于,那就意味着,那枚硬币竖起,人的个头将是它的6倍——它仅有33厘米的高度,绝不可能是所讲述的那个人梦中所看见的33米(图84)。”兄长解释道。
“自此我们可总结出如下的规律:若是有人比别人矮8倍,而且也比别人瘦8倍的话,那么我们据此可以推断出他的重量为别人的。”
“这个结论没问题。”
“侏儒的体重是巨人的几分之几呢?”小妹又提出了这么一个问题。“大概是吧?”
图84
“不对,应该是几百分之一!”兄长反驳道,“依照我所了解到的信息,世界上最高的人是一位阿尔萨斯人,他个头高达275厘米。”
“而世界上最矮的人?”
“根据相关统计,成人中最矮的个子不足40厘米,简而言之,最高的人是最矮的人个头的7倍。换句话说,若同时将最高的人与最矮的人搁到秤盘上来称重,就得在秤的另一头的秤盘站343(7×7×7)个世界上最矮的人——这可是一大群。”
“说到这里,我想起了最近我所遇到的一道题,我把它告诉诸位还请大家帮忙。”小妹追述道,“市场的瓜摊上摆放着两个个头不一样大的西瓜,其中一个的大小是另一个的,它的价钱是另一个的。你们几个说说买那个划算(图85)?”
图85
“你来求解吧。”兄长对我说道。
“假若真的是小西瓜仅比大西瓜便宜,而大西瓜的个头只是小西瓜的,那么,当然是买小西瓜实惠些。”
“你没明白我的意思!咱们眼下探讨的话题为:倘若一件东西的长、厚、高都仅为另一物品的,则它的体积将是另一物品的。换句话来说,要大西瓜合算些,小西瓜的价码为大西瓜的,但是它可以吃的地方只为大西瓜的。”
“但是有个问题我还是没弄明白,小西瓜售价为何是大西瓜的,而不是?”兄长的同学不解地问。
“这缘于卖西瓜的不懂几何。当然了,顾客也不清楚,因此才会做这些不合算的买卖。我要说明的是,买大西瓜一直就比买小西瓜合算,买主往往会错误地估计大西瓜的实用价值,而多数顾客显然也没发现存在这一问题。”
“那可以此类推,个头大的鸡蛋就比个头小的鸡蛋实用价值大?”
“自然是个头大的鸡蛋要价低。但是,德国的卖主往往要比我国的卖主聪明:他们依鸡蛋的重量确定价码。那样的话,就不存在错误地估计价格的问题,是不是?”
“喔,我忽然联想到了别人给我讲的一道题,当时我没有解答出来。”兄长的同学冷不丁地冒出这么一句,“题目是:有人碰到一个捕鱼的人,就问他捉了几条鱼,只听那位捕鱼人说:‘所有鱼体重的另加千克。’那么,所有鱼的体重为多少?”
“啊,这题不繁复。”兄长自信满满地讲道,“很明显,所有鱼体重的恰好为千克。千克乘以4便为所有鱼的体重,即3千克。我给你们几个出道有些难度的题目好不好?你们几个说说在世上生活的众人当中,有没有头发数量相同的人?”
“我先来回答,我要说的是这个世界上所有秃顶的人,他们的头发一样多。”我忙不迭地说道。
“那么那些不是秃顶的人的情况又如何呢?”
“不是秃顶的人的头发数量是不是相同,这可就很难说了。”
“我的问题不但包括那些谢顶的人,而且我更想知道在我们国家的首都存在不存在头发一样多的人?”兄长进一步阐述道。
“我要说的是,就算这样的人存在,那也是很偶然的事。从理论上而言有存在的可能,可是我能拿出1000卢布跟别人较劲儿,别说在我们的首都呢,就算寻遍整个人间恐怕未必会找到头发数量一样的两个人。”
“若换作我,我掏1戈比跟人较劲儿都觉着不划算,你花钱给自己买失败。我虽不敢说很容易地就找到头发数量相同的两个人,可是我能肯定地说在我们所在的城市(莫斯科)有上万甚至数十万头发一样多的人存在。”
“这怎么会呢?光莫斯科就有几十万头发数量一样多的人?这太难以置信了。”
“我不是在跟你们讲笑话。拜托你们好好动动自己的脑子,想想看,在我们生活的这座城市的人和人头上的头发多到底哪个多?”
“这还用说吗?肯定是人多。可是这两者之间又有什么关联呢?”
“想知道它们间的联系,就听我一一道来。若要说是莫斯科的人比每个人的头发多,这么一来难免会多算头发。一般人们以为,一个人大概有20万根发丝,可这个数量仅为人口数量的。比如说前20万本城人的头发数量不一致,那么第二十万零一个人的头发数又如何呢?无论你相信不相信,不可否认的是,此人的头发数同前面的那20万人的头发数确实一致,不管怎样,他的头发数目都超不过20万根对不对?整体而言,第二批的20万人中,每个人的头发数难免会和前面那20万人的相一致。打个比方说,就算我们的城市仅有40万人,那也会有20万组人的头发数一模一样。”
“我现在才清楚自己究竟错在了何处,我疏忽大意了。”小妹感慨道。
“我们继续。”兄长接着说,“有条河的两岸分别矗立着一座城市,它们之间的距离有如下的关系:轮船顺流而下需4个小时,逆流就得花6个小时。那么,一块木材漂到对岸费时多少?我看还是由你来解答较为合适。”兄长对我说道,“你不是学过分数了吗?这也就意味着这道题你是可以求的。下面大家一起来玩数字游戏,我来当分析判断的人。你们尽可能地展开你们丰富的想象,想到什么数字就是什么数字,然后用该数字与9相乘,再由结果中去掉0与9之外的任何一位数字,接着把其余的数字以任意顺序诵读出来,我便可知道你们去掉的数字为几。”
我们一一将我们保留的数字诵读给兄长,每次我们一读完,他都能迅速讲出我们去掉的数字。
“好了,我们来玩点其他的。说出一个数字,接着在该数字末尾加上0,然后减该数字后加63。一切就绪了没有?下面的游戏规则同上,在求得的值内去掉任意一个数字,把其余的数字读给我。”兄长并未详细讲解其中所包含的原理,就接着说下去了。
大家依照他的提议开始了游戏——兄长无一差错地讲出了大家去掉的数字。
“随便你们谁,就拿你来说吧,”兄长冲着我讲,“随便写一个我不清楚的3位数,再在其后增加刚写的3位数,接着拿那个6位数去除7。”
“你说得轻巧:用它们去除7……除不尽怎么办?”
“你就把心放到肚子里面吧,这个除法运算产生不了余数。得出求解的值后告诉小妹。”
经过我们的计算,用那个6位数去除7还真的没有余数。我将列有运算过程的纸递给了小妹。
“你嘛,就用运算的值去除11。”兄长给小妹布置了新的任务。
“也是能除尽而没有余数?”
“当然,你瞧,是不是可以除尽?别把数字递给我,传递下去。”
兄长请自己的同窗好友用该数字去除13。
“怎么?又是可以除尽?”
“是的,预备,开始!”
兄长自好友那里取来了运算结果,连一眼都不瞧,就把那页纸放到了我的手里,接着说:“它就是你说出来的数字。”
我手忙脚乱地打开那页纸,发现果真是我最初说的那个数字。
“你好厉害!”小妹叫道。
“这是一个非常神奇的算术游戏。可是真相就如同令人眼花缭乱的魔术表演一样得平淡无奇。下面我们来玩这么一个游戏,题目是让你们写下3个多位数,可是我能在你们写出前2个之前就告诉你们其和为几。不信就随便写个5位数试试。”兄长冲着我说道。
我也不甘示弱,大笔一挥就写了67 834。兄长接过纸留出另两个加数的位置,画了道横杠,一挥而就写好了3个多位数的和。
(本人)67 834
——
(兄长)167 833
“你们3个随便出来个人书写另一个多位数,剩下的那个我自己写。”
兄长的同学拿过那页纸写下了下面的那个数字:
(本人)67 834
(兄长的同窗)39 458
——
(兄长)167 833
兄长立马上前书下了如下的数字:
(本人)67 834
(兄长的同学)39 458
(兄长)60 541
——
(兄长)167 833
经过我们的验算,没问题!
“你是很快求得前2个数之和,并从最终的结果中减掉它们而算出第三个多位数的吗?”
“非也,我还没掌握速算的技能。但是,我可以用5位数玩这样的游戏。假如你们有兴趣,别说5位数,就是8位数也行。”
兄长说到做到。下面就是有关这个游戏的运算值,我们为了便于读者阅读用数字标明了顺序:
(本人)23 479 853
(兄长的同窗)72 342 186
(小妹)58 667 783
(兄长)41 332 216
(兄长)27 657 813
——
(兄长)223 479 851
我在纸片上写上了第一个8位数,兄长就写下了几个数之和。
“你们会不会觉得,我算出了这么庞大的和,就是减去已有的多位数,然后拆分成空缺的多位数对吧?其实,你们想得过于复杂了,我坚信,你们闲暇时仔细琢磨一番,就不难发现其中的玄机。”
“明日我将要去我国的首都,在车上我可以通过玩这些数字游戏来消磨时光。”兄长的好友道。
“我再给你说几个数字游戏题,帮你排遣旅途中的寂寞。比如说诸位见过这样的数字游戏吗?将数字7用5个2表达出来。”
“有这样的题?变魔术才可能变出来吧?”
“你说错了,这不是魔术而是数字游戏。简而言之,在算式右侧2出现的次数仅限于5次,组合抑或单独运用均可,用加减乘除符号将它们连接起来,最终左边的值要为7。我就给你们透露一下答案,如此一来你们就不会再对这样的题手足无措了。其余的就看你们自己的了。拿5个2完成结果为7的式子,你们可以这样写:。”
“噢,我明白了。它还可以用如下的式子表示:。”
“是的,看来你已经掌握了解决这类问题的秘诀。那么就请计算以下的这些题目:用5个2表示28;用5个3表示100;用5个5表示100;用4个2表示23;用5个1表示100;用4个10表示100。”
“听说你能用火柴棍做一些游戏,能否露一手让我一饱眼福?”兄长的同学提议。
“没问题,我记得前一阵子在你家玩过,对不对?”
兄长拿了8根火柴顺势排开,如图86。而后说他待会儿去相邻的房间,回来后便可判断出他离开后我和他的同窗及小妹选出的火柴。唯一要留意的是挑选火柴者得用手触碰该火柴棒。同时,谁也不能乱动火柴,让其他火柴保持原状。
待兄长离开后,大家用心关好了门,我甚至不忘拿张纸堵上锁孔。小妹用手指碰了其中一根,接着我们便冲着墙那边的兄长叫:“好了,可以过来了!”
图86
我和小妹甚是纳闷,兄长的同窗时而诧异,时而大笑,可是我们几个都迫切想知道这个游戏的奥秘。
“是时候告诉你们这个游戏的秘密了,”兄长看出了我们的心思,“首先我要隆重地向大家介绍帮助我完成此魔术的朋友,”兄长对着同窗自豪地说,“这是一幅以火柴棒搭出的他的形象。尽管只是相像,可是还是能够分辨出来:这两根火柴是眼睛,那里是前额,两只耳朵在这里,那是鼻子、嘴、下颌、头发(图87)。回到房间,我首先要瞧瞧帮助我的朋友,他不是轻抚下颌就是眨巴眼睛,要么就是抓鼻子……尽管他提供给我的信息非常有限,但已经帮了我大忙。据此我便可轻而易举地推断出,你们几位挑选的是那根火柴棒。”
“哇!你们俩居然串通一气!”小妹笑着对那位朋友说,“要是我早点儿知道你是内奸的话,我准会防着你的。”
“若果真如此,我可就推断不出喽。”兄长坦言道,“是时候结束了,这顿饭吃得太久了。”
大家是否很好奇兄长预留的那些题目的解法?
那道轮船与木板的题是这样的。若是轮船顺流而下费时4小时,于是每小时的航程便为此间距的。而若是逆行,则船速便是间距的。很明显,若以间距的与间距的相减,所得结果的便为河水的流速,间距的就意味着其为船速与水速之和,另外,间距乘以等于船速与水速之差;船速大于水速的部分为2倍的水速。大家都清楚与的差为,而的为。也就是,水速等于两城间距乘以,换而言之,流完全程需用时一昼夜(24小时)。其也是木板顺流而下所需的工夫。
图87
还记得那道撇开数字的题目吗?那道题以这样的事实为基础:任意一个能被9整除的数所包含的数字相加后的结果也是能被9整除的。首先我们用自己想到的数与9相乘,显然,此数中含有的数字相加后也可被9整除。明白了这个道理后,我们可不费吹灰之力地判断出,已给的数里添加了怎样的数字,方可使所得到的数中的各个数字相加后能被9整除。假如撇去数字9与0,一点也不干涉所剩数字相加的后能被9整除,这就是不舍弃这两个数字的理由。
另外,如果先给我们想到的数字10倍(多了一个0),接着我们从所求值中刨去那个数字。那样一来就等于是给那个数字与9相乘了。加上的数63也能被9整除,所以没有影响。其他的也无须我多言了。
还有一个数字游戏,即除以7,11与13的数字游戏,似乎很难,其实并非如此也。如果大家于一个三位数后续上这个数,就是将该数与1 001相乘了。大家一起来看个具体的例子吧:
但是7×11×13=1 001对不对?那么,大家一一求初始数字与7、11及13的商,就是求与1 001的商,所得到的值便是原先的那个数字。
大家也不会忘了那道判断总和的题目,其实那道题目也并不是那么神秘的,可是我得提醒诸位:首先,兄长写的总和减去我选择的那个数字等于99 999(167 833-67 834),也就是说得加上99 999,其实就是100 000减去1。在兄长的同窗大笔一挥写下39 458后,兄长选的那个数与他同窗选的数之和便为99 999。其实这里面也没有什么奥秘,仅需以9与各个数字求差即可。
另外,我要说的是这种被兄长采用的方法与前一种办法相似,只不过是最后的结果多了2与99 999相乘,即仅需每一个加数求和后多2个999 999 999就行了。
最后我将那道题目的求解过程告诉大家: