周潔
江蘇衛(wèi)視的綜藝節(jié)目“最強大腦”人氣火爆,其中許多測試和撲克牌有關(guān),我沒有最強大腦,但我有一副會“說話”的撲克牌,如果你不信?那就看看我的表演吧!
表演一:我的手中有一副完整的撲克牌,54張,請你從中隨意抽取一疊十張以上的牌數(shù)一數(shù),將牌數(shù)的個位與十位相加,得數(shù)記為m,再從你抽取的牌中拿出m張還給我,我只需將你手中的一疊牌和我手中的剩下的一疊牌放到耳邊聽一聽,就能知道這兩疊牌的張數(shù),
表演二:還是這副神奇的撲克牌,去掉大小王,請你任意洗牌后將它們分成甲、乙兩堆,數(shù)數(shù)他們的張數(shù),告訴我張數(shù)之差,我依舊只需要將這兩堆牌放到耳邊聽一聽,就能知道甲堆的紅牌和乙堆的黑牌相差幾張.
看到這里,你相信我的撲克牌會“說話”了吧?或許你不信,也許你已經(jīng)拿出了紙和筆,寫寫算算,答案立馬就揭曉了.
揭秘一:我們用1 0a+b來表示你取出的牌的數(shù)量,那么m=a+b,于是你手上最終拿到的牌有(lOa+b)-(a+6)=9a張,這里a的取值可以是1,2,3,4,5,最終你和我手中的牌數(shù)只有9/45,18/36,27/27,36/18,45/9這幾種可能,我只要根據(jù)兩疊牌的厚薄比例就知道結(jié)果啦.
揭秘二:去掉了大小王的撲克共有52張,其中紅、黑各26張.不妨設(shè)甲堆牌比乙堆牌多x張(顯然,x為偶數(shù)),再設(shè)甲堆紅牌數(shù)為y張.由表中數(shù)據(jù)可知,甲堆的紅牌張數(shù)與乙堆黑牌張數(shù)之差為.
下面讓我們來挑戰(zhàn)稍微復(fù)雜一點的撲克魔術(shù).
2013年,網(wǎng)易視頻公開課推出了倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院的數(shù)學(xué)與魔術(shù)課程15集系列短片,在每集短片里我們都會看到一個讓我和我的小伙伴驚呆了的數(shù)學(xué)小魔術(shù).其中,第3集名為《會說話的王牌》,很多網(wǎng)友發(fā)帖討論該魔術(shù)背后的數(shù)學(xué)原理,有興趣的同學(xué)可以點擊http://open.163.com/movle/201218lUl2lM8JHGS5KF M8JHKKFU2.html,觀看視頻,試試看你能參透這個魔術(shù)的秘密嗎?
這個魔術(shù)看起來很神奇,但背后的原理卻非常簡單.
首先,在一副背面朝上的撲克牌中,大小王正面朝上插在中間.假設(shè)大王的位置是從上往下數(shù)第x張,小王的位置是從上往下數(shù)第y張,魔術(shù)表演者事先要記下這兩個數(shù)字,并且要確保大王處于整副牌的前1/3,小王處于中間的1/3.
然后表演者通過語言暗示要求觀眾甲從中拿走大約1的牌,其中含有大王,并記住最底下的牌A,觀眾乙拿走大約余下牌的一半,其中含有小王,并記住最底下的牌B.如圖1所示:觀眾甲看到的是標號為b那疊的最后一張牌,觀眾乙看到的是標號為d那疊的最后一張牌.
接著,表演者把兩個人拿的牌收回去,這里的關(guān)鍵點是,收牌的時候要先放回觀眾甲的牌,后放回觀眾乙的牌,如圖2所示.
最后,表演者展開這副牌,抽出所謂的“會說話”的王牌,注意了,放回的時候,他以大小王為界限,把這副牌分成三部分,將最下面的部分插到了中間.最終,這疊牌剩下52張,如圖3所示.于是,觀眾甲看的牌A出現(xiàn)在原本c層和6層的最后,而這兩層是最初大小王之間的牌,因此,A是從上往下數(shù)第(y-x=l)張.觀眾乙看到的牌B 出現(xiàn)在a層的上面,a層有(x-1)張牌,因此B是從上往下數(shù)第(52-(x-1))張,即第(53-x)張牌.
親愛的同學(xué)們,你看明白了嗎?原來是簡單的數(shù)學(xué)運算讓撲克牌擁有了會“說話”的超能力,從揭秘的過程我們也可以體會到,要善于從實際中抽象出數(shù)學(xué)問題,用字母表示數(shù),用圖示分析變化的過程,這些都是解決問題的好方法.
開動腦筋想一想,動手試一試,或許我們也能擁有讓人羨慕的“最強大腦”!