世界上最有趣的數(shù)學(xué)題

風(fēng)信子

你身上的計(jì)算器

利用手進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一種最簡(jiǎn)單的乘法是9的倍數(shù)計(jì)算。在這種計(jì)算中，有一些小孩子非常了解，但是年長(zhǎng)的人不是太了解的小竅門(mén)。計(jì)算9的倍數(shù)時(shí)，將手放在膝蓋上，從左到右給你的手指編號(hào)?，F(xiàn)在選擇你想計(jì)算的9的倍數(shù)，假設(shè)這個(gè)乘式是7×9。彎曲標(biāo)有數(shù)字7的手指。然后數(shù)彎曲的那根手指左邊剩下的手指數(shù)是6，它右邊剩下的手指數(shù)是3，將它們放在一起，得出7×9的答案是63。

燃繩計(jì)時(shí)

一根繩子，從一端開(kāi)始燃燒，燒完需要1小時(shí)?，F(xiàn)在你需要在不看表的情況下，僅借助這根繩子和一盒火柴測(cè)量出半小時(shí)的時(shí)間。你可能認(rèn)為這很容易，你只要在繩子中間做個(gè)標(biāo)記，然后測(cè)量出這根繩子燃燒完一半所用的時(shí)間就行了。然而不幸的是，這根繩子并不均勻，有些地方比較粗，有些地方卻很細(xì)，因此這根繩子不同地方的燃燒率不同。也許其中一半繩子燃燒完僅需5分鐘，而另一半燃燒完卻需要55分鐘。面對(duì)這種情況，似乎想利用上面的繩子準(zhǔn)確測(cè)出30分鐘的時(shí)間根本不可能，但是事實(shí)并非如此，大家可以利用一種創(chuàng)新方法解決上述問(wèn)題，這種方法是同時(shí)從繩子兩頭點(diǎn)火。繩子燃燒完所用的時(shí)間一定是30分鐘。

多少只襪子才能配成一對(duì)

關(guān)于多少只襪子能配成對(duì)的問(wèn)題，答案并非兩只。而且這種情況并非只在我家發(fā)生。為什么會(huì)這樣呢？那是因?yàn)槲腋覔?dān)保在冬季黑蒙蒙的早上，如果我從裝著黑色和藍(lán)色襪子的抽屜里拿出兩只，它們或許始終都無(wú)法配成一對(duì)。雖然我不是太幸運(yùn)，但是如果我從抽屜里拿出3只襪子，我敢說(shuō)肯定會(huì)有一雙顏色是一樣的。不管成對(duì)的那雙襪子是黑色還是藍(lán)色，最終都會(huì)有一雙顏色是一樣的。如此說(shuō)來(lái)，只要借助一只額外的襪子，數(shù)學(xué)規(guī)則就能戰(zhàn)勝墨菲法則。通過(guò)上述情況可以得出，“多少只襪子能配成一對(duì)”的答案是3只。

當(dāng)然只有當(dāng)襪子是兩種顏色時(shí)，這種情況才成立。如果抽屜里有3種顏色的襪子，例如藍(lán)色、黑色和白色的襪子，你要想拿出一雙顏色一樣的，至少必須取出4只襪子。如果抽屜里有10種不同顏色的襪子，你就必須拿出11只。根據(jù)上述情況總結(jié)出來(lái)的數(shù)學(xué)規(guī)則是：如果你有N種類(lèi)型的襪子，你必須取出N+1只，才能確保有一雙是完全一樣的。

火車(chē)相向而行問(wèn)題

兩輛火車(chē)沿相同軌道相向而行，每輛火車(chē)的時(shí)速都是50英里。兩車(chē)相距100英里時(shí)，一只蒼蠅以每小時(shí)60英里的速度從火車(chē)A開(kāi)始向火車(chē)B方向飛行。它與火車(chē)B相遇后，馬上掉頭向火車(chē)A飛行，如此反復(fù)，直到兩輛火車(chē)相撞在一起，把這只蒼蠅壓得粉碎。蒼蠅在被壓碎前一共飛行了多遠(yuǎn)？

我們知道兩車(chē)相距100英里，每輛車(chē)的時(shí)速都是50英里。這說(shuō)明每輛車(chē)行駛50英里，即1小時(shí)后兩車(chē)相撞。在火車(chē)出發(fā)到相撞的這1小時(shí)間，蒼蠅一直以每小時(shí)60英里的速度飛行，因此在兩車(chē)相撞時(shí)，蒼蠅飛行了60英里。不管蒼蠅是沿直線飛行，還是沿”z”型線路飛行，或者在空中翻滾著飛行，其結(jié)果都一樣。

擲硬幣并非最公平

拋硬幣是做決定時(shí)普遍使用的一種方法。人們認(rèn)為這種方法對(duì)當(dāng)事人雙方都很公平。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為錢(qián)幣落下后正面朝上和反面朝上的概率都一樣，都是50%。但是有趣的是，這種非常受歡迎的想法并不正確。

首先，雖然硬幣落地時(shí)立在地上的可能性非常小，但是這種可能性是存在的。其次，即使我們排除了這種很小的可能性，測(cè)試結(jié)果也顯示，如果你按常規(guī)方法拋硬幣，即用大拇指輕彈，開(kāi)始拋時(shí)硬幣朝上的一面在落地時(shí)仍朝上的可能性大約是51%。

之所以會(huì)發(fā)生上述情況，是因?yàn)樵谟么竽粗篙p彈時(shí)，有些時(shí)候錢(qián)幣不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，它只會(huì)像一個(gè)顫抖的飛碟那樣上升，然后下降。如果下次你要選出將要拋錢(qián)幣的人手上的錢(qián)幣在落地后哪面會(huì)朝上，你應(yīng)該先看一看哪面朝上，這樣你猜對(duì)的概率要高一些。但是如果那個(gè)人是握起錢(qián)幣，又把拳頭調(diào)了一個(gè)個(gè)兒，那么，你就應(yīng)該選擇與開(kāi)始時(shí)相反的一面。

同一天過(guò)生日的概率

假設(shè)你在參加一個(gè)由50人組成的婚禮，有人或許會(huì)問(wèn)：“我想知道這里兩個(gè)人的生日一樣的概率是多少？”此處的一樣指的是同一天生日，如5月5日，并非指出生時(shí)間完全相同。

也許大部分人都認(rèn)為這個(gè)概率非常小，他們可能會(huì)設(shè)法進(jìn)行計(jì)算，猜想這個(gè)概率可能是七分之一。然而正確答案是，大約有兩名生日是同一天的客人參加這個(gè)婚禮。如果這群人的生日均勻地分布在日歷的任何時(shí)候，兩個(gè)人擁有相同生日的概率是97%。換句話(huà)說(shuō)就是，你必須參加30場(chǎng)這種規(guī)模的聚會(huì)，才能發(fā)現(xiàn)一場(chǎng)沒(méi)有賓客出生日期相同的聚會(huì)。

人們對(duì)此感到吃驚的原因之一是，他們對(duì)兩個(gè)特定的人擁有相同的出生時(shí)間和任意兩個(gè)人擁有相同生日的概率問(wèn)題感到困惑不解。兩個(gè)特定的人擁有相同出生時(shí)間的概率是三百六十五分之一?；卮疬@個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是該群體的大小。隨著人數(shù)增加，兩個(gè)人擁有相同生日的概率會(huì)更高。因此在10人一組的團(tuán)隊(duì)中，兩個(gè)人擁有相同生日的概率大約是12%。在50人的聚會(huì)中，這個(gè)概率大約是97%。然而，只有人數(shù)升至366人（其中有一人可能在2月29日出生）時(shí)，你才能確定這個(gè)群體中一定有兩個(gè)人的生日是同一天。

編輯/王君梅