第一章数学趣闻
抽屉原理与电脑算命
“电脑算命”看起来挺玄乎,只要你报出自己出生的年、月、日和性别,一按按键,屏幕上就会出现所谓性格、命运的句子,据说这就是你的“命”。
其实这充其量不过是一种电脑游戏而已。我们用数学上的抽屉原理很容易说明它的荒谬。
抽屉原理又称鸽笼原理或狄利克雷原理,它是数学中证明存在性的一种特殊方法。举个最简单的例子,把3个苹果按任意的方式放入两个抽屉中,那么一定有一个抽屉里放有两个或两个以上的苹果。这是因为如果每一个抽屉里最多放有一个苹果,那么两个抽屉里最多只放有两个苹果。运用同样的推理可以得到:
原理1把多于n个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里有2个或2个以上的物体。
原理2把多于mn个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里有m+1个或多于m+l个的物体。
如果以70年计算,按出生的年、月、日、性别的不同组合数应为70×365×2=51100,我们把它作为“抽屉”数。我国现有人口11亿,我们把它作为“物体”数。由于1。1×=21526×51100+21400,根据原理2,存在21526个以上的人,尽管他们的出身、经历、天资、机遇各不相同,但他们却具有完全相同的“命”,这真是荒谬绝伦!
在我国古代,早就有人懂得用抽屉原理来揭露生辰八字之谬。如清代陈其元在《庸闲斋笔记》中就写道:“余最不信星命推步之说,以为一时(注:指一个时辰,合两小时)生一人,一日生十二人,以岁计之则有四千三百二十人,以一甲子(注:指六十年)计之,止有二十五万九千二百人而已,今只以一大郡计,其户口之数已不下数十万人(如咸丰十年杭州府一城八十万人),则举天下之大,自王公大人以至小民,何啻亿万万人,则生时同者必不少矣。其间王公大人始生之时,必有庶民同时而生者,又何贵贱贫富之不同也?”在这里,一年按360日计算,一日又分为十二个时辰,得到的抽屉数为60×360×12=259200。
所谓“电脑算命”不过是把人为编好的算命语句象中药柜那样事先分别一一存放在各自的柜子里,谁要算命,即根据出生的年月、日、性别的不同的组合按不同的编码机械地到电脑的各个“柜子”里取出所谓命运的句子。这种在古代迷信的亡灵上罩上现代科学光环的勾当,是对科学的亵渎。
在现实生活中,人们的生活越来越趋向于经济化,合理化.但怎样才能达到这样的目的呢?
在数学活动组里,我就遇到了这样一道实际生活中的问题:
某报纸上报道了两则广告,甲商厦实行有奖销售:特等奖10000元1名,一等奖1000元2名,二等奖100元10名,三等奖5元200名,乙商厦则实行九五折优惠销售。请你想一想;哪一种销售方式更吸引人?哪一家商厦提供给销费者的实惠大?
面对问题我们并不能一目了然。于是我们首先作了一个随机调查。把全组的16名学员作为调查对象,其中8人愿意去甲家,6人喜欢去乙家,还有两人则认为去两家都可以。调查结果表明:甲商厦的销售方式更吸引人,但事实是否如此呢?
在实际问题中,甲商厚每组设奖销售的营业额和参加抽奖的人数都没有限制。所以我们认为这个问题应该有几种答案。
一、苦甲商厦确定每组设奖,当参加人数较少时,少于213(1十2+10+200=213人)人,人们会认为获奖机率较大,则甲商厦的销售方式更吸引顾客。
二、若甲商厦的每组营业额较多时,它给顾客的优惠幅度就相应的小。因为甲商厦提供的优惠金额是固定的,共14000元(10000+2000+1000+1000=14000)。假设两商厦提供的优惠都是14000元,则可求乙商厦的营业额为280000元(14000÷5%=280000)。
所以由此可得:
(l)当两商厦的营业额都为280000元时,两家商厦所提供的优惠同样多。
(2)当两商厦的营业额都不足280000元时,乙商厦的优惠则小于14000元,所以这时甲商厦提供的优惠仍是14000元,优惠较大。
(3)当两家的营业额都超过280000元时,乙商厦的优惠则大于14000元,而甲商厦的优惠仍保持14000元时,乙商厦所提供的实惠大。
像这样的问题,我们在日常生活中随处可见。例如,有两家液化气站,已知每瓶液化气的质和量相同,开始定的价也相同。为了争取更多的用户,两站分别推出优惠政策。甲站的办法是实行七五折错售,乙站的办法是对客户自第二次换气以后以7折销售。两站的优惠期限都是一年。你作为用户,应该选哪家好?
这个问题与前面的问题有很大相同之处。只要通过你所需要的罐数来分析讨论,这样,问题便可迎刃而解了。
随着市场经济的逐步完善,人们日常生活中的经济活动越来越丰富多彩。买与卖,存款与保险,股票与债券,……都已进入我们的生活.同时与这一系列经济活动相关的数学,利比和比例,利息与利率,统计与概率。运筹与优化,以及系统分析和决策,都将成为数学课程中的“座上客”。
作为跨世纪的中学生,我们不仅要学会数学知识,而且要会应用数学知识去分析、解决生活中遇到的问题.这样才能更好地适应社会的发展和需要。
数学趣事
数学门诊
已知a。b。c满足a+b+c=0,a×a+b×b+c×c=6,则a的最大值为多少?
5。有两道算式
好+好=妙
妙×好好×真好=妙题题妙
其中每个汉字表示0~9中的一个数字,相同汉字表示相同的字,不同的字表示不同的数字,那么"妙题题妙"所表示的四位数字所表示的因数的个数是多少个?
6。现有150(n小于2)小段,每段长为不小于1cm整数,如果其中任意3段都不能拼成三角形,n的最大值为多少,此时有几种方法?
{需要的是过程,答案有好多都知道了}
趣味数学故事:韩信点兵
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?
首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然後再加3,得9948(人)。