数学趣味故事:兔子的问题
学习数学其实也是一件非常有趣的事情。下面是小编收集整理的数学趣味故事《兔子的问题》以供大家学习。
数学趣味故事一:兔子的问题
十三世纪,意大利数学家伦纳德提出下面一道有趣的问题:如果每对大兔每月生一对小兔,而每对小兔生长一个月就成为大兔,并且所有的兔子全部存活,那么有人养了初生的一对小兔,一年后共有多少对兔子?
想:第一个月初,有1对兔子;第二个月初,仍有一对兔子;第三个月初,有2对兔子;第四个月初,有3对兔子;第五个月初,有5对兔子;第六个月初,有8对兔子……。把这此对数顺序排列起来,可得到下面的数列:
1,1,2,3,5,8,13,……
观察这一数列,可以看出:从第三个月起,每月兔子的对数都等于前两个月对数的和。根据这个规律,推算出第十三个月初的兔子对数,也就是一年后养兔人有兔子的总对数。
解:根据题中条件,可写出下面的数列:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,……
因为一年兔子对数也就是第13个月初的对数。
答:这个养兔人共有233对兔子。
数学趣味故事二:商人和帽子
有一个土耳其商人,想找一个助手。有两个人前来报名,商人想测验一下这两人中谁更聪明。他把两人带进一间既没有镜子,也没有窗户,全靠灯来照明的房子里。然后商人打开一个盒子说:“这里面有五顶帽子,两顶红的,三顶黑的,现在我把灯熄掉,我们三人每人摸一顶戴在自己的头上,然后我把盒子盖上,点亮灯后,你们要尽快说出自己头上戴的什么颜色的帽子。”说毕,就照着做了。当灯亮之后,两个人都看见商人戴着一顶红帽子。过了一瞬间,其中一个人说:“我戴的是黑色的帽子!”这个人猜对了。想一想,他是怎么猜对的?
想:应首先排除不可能的情况,然后一步步推出必然出现的情况。
解:猜对的人是这样推想的:一共两顶红帽子,商人头上已经戴了一顶红帽子,如果我戴的是红帽子,对方马上就能断定自己戴的是黑帽子。
我们都不能马上判断,显然对方和我戴的一样,都是黑色的帽子。由于他抢先一步,就猜对了。
数学趣味故事三:绞刑案和理发师
世界文学名著《唐·吉诃德》中有这样一个故事:
唐·吉诃德的仆人桑乔·潘萨跑到一个小岛上,成了这个岛的国王。他颁布了一条奇怪的法律:每一个到达这个岛的人都必须回答一个问题:“你到这里来做什么?”
如果回答对了,就允许他在岛上游玩,而如果答错了,就要把他绞死。
对于每一个到岛上来的人,或者是尽兴地玩,或者是被吊上绞架。有多少人敢冒死到这岛上去玩呢?
一天,有一个胆大包天的人来了,他照例被问了这个问题,而这个人的回答是:
“我到这里来是要被绞死的。”
请问桑乔·潘萨是让他在岛上玩,还是把他绞死呢?
如果应该让他在岛上游玩,那就与他说“要被绞死”的话不相符合,这就是说,他说“要被绞死”是错话。既然他说错了,就应该被处绞刑。
但如果桑乔·潘萨要把他绞死呢?这时他说的“要被绞死”就与事实相符,从而就是对的,既然他答对了,就不该被绞死,而应该让他在岛上玩。
小岛的国王发现,他的法律无法执行,因为不管怎么执行,都使法律受到破坏。他思索再三,最后让卫兵把他放了,并且宣布这条法律作废。
这又是一条悖论。还有一个由著名数学家伯特兰·罗素(Russel,1872—1970)提出的悖论与之相似:
在某个城市中有一位理发师,他的广告词是这样写的:
“本人的理发技艺十分高超,誉满全城。我将为本城所有不给自己刮脸的人刮脸,我也只给这些人刮脸。我对各位表示热诚欢迎!”
来找他刮脸的人络绎不绝,自然都是那些不给自己刮脸的人。可是,有一天,这位理发师从镜子里看见自己的胡子长了,他本能地抓起了剃刀,你们看他能不能给他自己刮脸呢?如果他不给自己刮脸,他就属于“不给自己刮脸的人”,他就要给自己刮脸,而如果他给自己刮脸呢?他又属于“给自己刮脸的人”,他就不该给自己刮脸。
罗素的这条悖论使集合理论产生了危机。德国的著名逻辑学家弗里兹在他的关于集合的基础理论完稿付印时,收到了罗素关于这一悖论的信。他立刻发现,自己忙了很久得出的一系列结果却被这条悖论搅得一团糟。他只能在自己著作的末尾写道:“一个科学家所碰到的最倒霉的事,莫过于是在他的工作即将完成时却发现所干的工作的基础崩溃了。”
由于形形色色的悖论的研究,促进了数学理论基础的研究,使数学更进一步发展,更坚实地建立在牢固的基础之上。