16.拼綴圖案
這個(gè)活動(dòng)是研究鑲嵌與平面圖案的極佳范例,包含了對(duì)稱、面積、角度、轉(zhuǎn)換的概念,以及設(shè)計(jì)單元的概念.通過這個(gè)活動(dòng)還可以練習(xí)幾何繪圖,培養(yǎng)創(chuàng)造力.
17.趣談減法
這個(gè)活動(dòng)的構(gòu)思來自一位老師,他說:“這使我的孩子快樂地做了好幾個(gè)小時(shí)的減法.當(dāng)數(shù)字愈來愈大時(shí),驗(yàn)算會(huì)是一場(chǎng)惡夢(mèng),不過我用電腦程序來做.”
所以,你的下一個(gè)作業(yè)就是寫一個(gè)程序!
由于數(shù)字差形成的方式,使得數(shù)字愈來愈小,因此序列以有限個(gè)步驟到達(dá)終點(diǎn).若起始時(shí)最大數(shù)字與最小數(shù)字的位置相對(duì),應(yīng)在5個(gè)步驟之內(nèi)到達(dá)終點(diǎn),但若是位置不同,則能以相當(dāng)小的數(shù)字形成更長(zhǎng)的序列.要注意的是,0通常可被取為最小的數(shù)字,因?yàn)橛扇魏纹瘘c(diǎn)開始,例如從(8,17,3,9)開始所形成的差,與減去最小數(shù)字之后,即以(5,14,0,6)作為起點(diǎn)所形成的數(shù)字差是相同的.
下列的解是一位中學(xué)女生得出的.
對(duì)此問題作代數(shù)分析相當(dāng)困難,因?yàn)槊恳浑A段的計(jì)算都是|x-y|而非(x-y).
將這個(gè)活動(dòng)與以三角形起始的類似活動(dòng)比較是相當(dāng)有趣的事,兩者的結(jié)果有何差異?其他多邊形的情況又是如何?
18.猜數(shù)字
上完課下課前可以玩這個(gè)游戲以利用剩余的時(shí)間,這對(duì)培養(yǎng)邏輯推理能力相當(dāng)有幫助.推廣至三位數(shù)也可以,但可能要猜許多次,而使大部分的學(xué)生失去興趣.
19.追蹤單詞
所隱藏的單詞為DISCOVERY.總共有784個(gè)可能的“單詞”.
本題的目的是要找出計(jì)算所有可能“單詞”的系統(tǒng)化方法.為了避免遺漏任何單詞或是把某些單詞算了兩次,需要有一套策略與標(biāo)記方法.
作者以如圖1所示的方法將方格標(biāo)上號(hào)碼,然后在將號(hào)碼記錄成九位數(shù)之前,在紙上畫出不同的路徑.運(yùn)用鏡像對(duì)稱與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的原理,就可以很清楚地看出,所有的基本路徑都可以重復(fù)8次.圖2所示就是本題的解125349876經(jīng)旋轉(zhuǎn)與反射后的路徑.所以只需要找到98個(gè)基本解,而這些解又可分為3種基本類型.
(1)以1開始的路徑,并在第一次離開主對(duì)角線后即在主對(duì)角線的上方移動(dòng).
共有69種路徑,部分路徑見圖3,以顯示其復(fù)雜的變化.
所有路徑以下列九位數(shù)表示列出.
(2)以2開始的路徑,并在第一次離開對(duì)稱垂直線后移動(dòng)至右方.共有25種路徑,部分路徑如圖4所示.
(3)以5開始的路徑,移向1或2,然后移至右方.只有4種路徑,如下所示:
512349876 512349867 512678943 523498761
這道謎題是由謝菲爾德綜合技術(shù)學(xué)院(Sheffield Polytechnic)的波蒂斯(Hugh Porteous)首先介紹給作者的,他還提供了可以計(jì)算出解答的電腦程序.
20.質(zhì)數(shù)鴻溝
本題是要研究質(zhì)數(shù)的分布.可使用質(zhì)數(shù)表,或是利用電腦程序.下列5組數(shù)之間沒有質(zhì)數(shù):1129與1151,1327與1361,1637與1657,1669與1693,1951與1973.
很容易就可以證明任何長(zhǎng)度的非質(zhì)數(shù)序列都可能存在.假設(shè)要證明長(zhǎng)度為100的非質(zhì)數(shù)序列存在,可考慮下列序列:
101。2,101。3,101。4,…,101。100,101。
因?yàn)樾问綖?/font>101!+n的數(shù),n為其因數(shù),n=2,3,4,…101,故在所給的100個(gè)連續(xù)數(shù)的已知序列中每個(gè)數(shù)都不是質(zhì)數(shù).很顯然,此法可加以推廣.