更多數學謎題等你來挑戰!

本月我將重點放在詹姆斯坦頓的兩本書:《無字謎題》(Without Words )和《更多無字謎題》(More Without Words)中的謎題。每本書都包含36個數學謎題,這些謎題完全不使用文字,僅透過插圖來描述,讀者需要根據插圖來解開謎題。你可以在他的網站、他的「全球數學計畫」(Global Math Project)以及他的推特帳號@jamestanton上找到這些謎題的不同版本。

謎題不附帶文字或明確說明,也無需翻譯,其魅力之一在於,這正是數學的發現方式。你透過觀察大量例子,推論出你認為正確的規律,然後著手解開謎題或得出結果,從而發現你認為有希望的新模式。

我將使用書名、WW(無字謎題)或 MWW(更多無字謎題)來指每個謎題,並在其後加上謎題編號。由於篇幅有限,我將使用文字來描述這些謎題。您可能會認出其中一些謎題或其變體,它們已添加到 EFM每週謎題系列中。

假設你有一個矩形方格網格,並標記了一個起點。什麼時候可以找到一條從起點出發,恰好造訪每個方格一次的連續路徑?

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第一塊板是 3x4 的,它的起始位置有效;第二塊板是 3x5 的,它的起始位置無效。這些板上哪些起始位置有效?其他尺寸的板子又會如何?你能從這些結果中找出一些規律嗎?

WW19,23,25 上個月我簡單介紹了一些與斐波那契數列相關的謎題。這裡介紹其中三個。如果將每個謎題分散開來,就能讓孩子在有趣的氛圍中進行有條理的計數和尋找規律的練習——如果您的孩子已經了解斐波那契數列,那就更好了。
WW19 問,如果可以一次爬一級或兩級台階,那麼爬上 10 級台階有多少種方法? WW23 問,如果可以一次填滿一個或兩個(相鄰的)方格,那麼填滿一行 10 個方格有多少種方法? WW25 問,如果不允許將石頭放在相鄰的洞裡(務必考慮不使用任何石頭的情況),那麼用石頭填滿 10 個洞有多少種方法?
WW24 如果你有一堆正方形,什麼時候可以用 1x2 的骨牌正好覆蓋這些正方形?

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這個謎題的經典版本是從棋盤上移除一個、兩個或多個方格。當然,如果方格數量為奇數,則無解。如果考慮從棋盤的兩個角落移除方格,問題就變得更加棘手——有時可以完全覆蓋,有時則不行!

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當然,你也可以發揮創意,製作形狀不規則的正方形板材來覆蓋,這樣會更有樂趣。
MWW11 假設你一開始有5枚正面朝上的硬幣。如果你每次選擇任意3枚硬幣進行拋擲,那麼只需3次拋擲,你就可以將所有硬幣都拋成反面,如圖所示。

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假設你一開始有9枚正面朝上的硬幣,每次可以拋擲任何5枚硬幣。最少需要多少次拋擲?

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如果硬幣數量和拋擲次數還有其他組合,會發生什麼事?什麼時候有可能最終全部拋擲成功,什麼時候不可能?如果有可能,你能預測最少需要多少次拋擲嗎?
MWW20 這裡有三個L形積木的例子。第一個是單一積木。第二個由4個較小的L形積木組成,第三個由9個較小的L形積木組成。可以用16個積木拼出L型積木嗎? 25個呢?其他平方數呢?要拼出L形積木,必須是平方數嗎?

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這款遊戲在方格紙上玩最方便,例如方格紙。或者,你也可以剪出L形的部件,讓孩子移動它們,看看它們如何拼合在一起。
這個謎題使用的是 L 形拼圖塊,但使用其他形狀的拼圖塊也可以提出類似的問題。

如果您有任何問題或意見,請隨時與我聯繫。我非常樂意與您交流。此外,如果您有興趣與我們合作或以任何方式支持我們,我也非常樂意與您探討合作方式!

2023 年 4 月 18 日

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克里斯·賴特Chris@EarlyFamilyMath.org

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