生活中的数学问题 火柴游戏

小编来今天给同学们带来的趣味数学故事是:生活中的数学问题 火柴游戏 。
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故事适合年级:小学【生活中的数学问题 火柴游戏】趣味小故事:生活中的数学知识 火柴游戏

一个最普通的火柴游戏就是两人一起玩 , 先置若干支火柴於桌上 , 两人轮流取 , 每次所取的数目可先作一些限制 , 规定取走最後一根火柴者获胜 。

规则一:若限制每次所取的火柴数目最少一根 , 最多三根 , 则如何玩才可致胜?

例如:桌面上有n=15根火柴 , 甲﹑乙两人轮流取 , 甲先取 , 则甲应如何取才能致胜?

为了要取得最後一根 , 甲必须最後留下零根火柴给乙 , 故在最後一步之前的轮取中 , 甲不能留下1根或2根或3根 , 否则乙就可以全部取走而获胜 。如果留下4根 , 则乙不能全取 , 则不管乙取几根(1或2或3) , 甲必能取得所有剩下的火柴而赢了游戏 。同理 , 若桌上留有8根火柴让乙去取 , 则无论乙如何取 , 甲都可使这一次轮取後留下4根火柴 , 最後也一定是甲获胜 。由上之分析可知 , 甲只要使得桌面上的火柴数为4﹑8﹑12﹑16...等让乙去取 , 则甲必稳操胜券 。因此若原先桌面上的火柴数为15 , 则甲应取3根 。(∵15-3=12)若原先桌面上的火柴数为18呢?则甲应先取2根(∵18-2=16) 。

规则二:限制每次所取的火柴数目为1至4根 , 则又如何致胜?

原则:若甲先取 , 则甲每次取时 , 须留5的倍数的火柴给乙去取 。

通则:有n支火柴 , 每次可取1至k支 , 则甲每次取後所留的火柴数目必须为k+1之倍数 。

规则三:限制每次所取的火柴数目不是连续的数 , 而是一些不连续的数 , 如1﹑3﹑7 , 则又该如何玩法?

分析:1﹑3﹑7均为奇数 , 由於目标为0 , 而0为偶数 , 所以先取者甲 , 须使桌上的火柴数为偶数 , 因为乙在偶数的火柴数中 , 不可能再取去1﹑3﹑7根火柴後获得0 , 但假使如此也不能保证甲必赢 , 因为甲对於火柴数的奇或偶 , 也是无法依照己意来控制的 。因为〔偶-奇=奇 , 奇-奇=偶〕 , 所以每次取後 , 桌上的火柴数奇偶相反 。若开始时是奇数 , 如17 , 甲先取 , 则不论甲取多少(1或3或7) , 剩下的便是偶数 , 乙随後又把偶数变成奇数 , 甲又把奇数回覆到偶数 , 最後甲是注定为赢家;反之 , 若开始时为偶数 , 则甲注定会输 。

通则:开局是奇数 , 先取者必胜;反之 , 若开局为偶数 , 则先取者会输 。

规则四:限制每次所取的火柴数是1或4(一个奇数 , 一个偶数) 。

分析:如前规则二 , 若甲先取 , 则甲每次取时留5的倍数的火柴给乙去取 , 则甲必胜 。此外 , 若甲留给乙取的火柴数为5之倍数加2时 , 甲也可赢得游戏 , 因为玩的时候可以控制每轮所取的火柴数为5(若乙取1 , 甲则取4;若乙取4 , 则甲取1) , 最後剩下2根 , 那时乙只能取1 , 甲便可取得最後一根而获胜 。

通则:若甲先取 , 则甲每次取时所留火柴数为5之倍数或5的倍数加2 。