【挑戰1】小町算

平安時代詩人小野小町在百人一首的詩中,以「綿綿春雨櫻花褪,容顏不再憂思中」一詩而聞名。
據說她是位絕代佳人,追求她的貴族無數。其中一位深草少將,曾許下將「造訪百夜」的承諾,
然而卻在第九十九夜時力竭而亡。
江戶時代的日本數學家以這個故事為背景所思考出來的數學遊戲,就叫「小町算」。 
12×34+(56×78999 如上列的算式,在不改變19的數字順序下,
在各個數字間插入演算記號,
讓計算結果為99100。 那麼,請思考在何種情況下可以得到100。 
12連結成12的方式,也可以被允許。 

摘自《一玩就上癮的數學遊戲

 

【挑戰2】吃掉的牧草會再長出來

 這是牛頓想出來的數學謎題。 2英畝的牧場裡若放牧了9頭牛,第16天牧草就會被吃完。
而在3英畝的牧場裡放牧18頭牛的話,第10天牧草就會被吃完。 
那麼在5英畝的牧場裡放牧35頭牛的話,吃完牧草要花幾天呢? 
雖然好像只是單純的比例計算而已,但牧草被吃掉後還會再長,所以不會這麼順利。
關於單位面積,假設放牧前的牧草量、牧草一天的生長量都一樣,而每頭牛每天吃的牧草數量也都一樣。

 

摘自《77個好玩得停不下來的數學謎題

 

【挑戰3】三角關係

 把三個正方形並排後,畫出如圖的三個三角形。
此時∠p∠q∠r之間,會成為什麼樣的關係? 
題示:∠r45°
應該一目瞭然吧。

摘自《77個好玩得停不下來的數學謎題

 

 

【挑戰4】捲筒衛生紙的有多長?

如下圖,將厚度0.02 cm的衛生紙,
在直徑10 cm的圓筒上捲成直徑20 cm的大小。
請求出這捲衛生紙的長度。

摘自《訓練思考能力的數學書》P. 71 

一玩就上癮的數學遊戲

77個好玩得停不下來的數學謎題

訓練思考能力的數學書

 

正解:〈挑戰1〉小町算

因為從1連加到9的總合為45,所以當前面的數字比較大的時候,思考算式的過程會相對來得輕鬆一點。
123456789100 
1
23456789100
 123
456789100
 ×
÷或( )的記號也可加以運用:
 1234×5÷6789100
 12
3×456×789100 
123
4×56×789100 
12×34×5678×9100 
12345×6789100


正解:〈挑戰2〉吃掉的牧草會再長出來 

將每一英畝放牧前生長的牧草量設為u,一天長出的量設為v,一頭牛一天吃牧草的量設為w的話, 
2u
16 × 2v16 × 9w ……(1)
 3u
10 × 3v10 × 18w……(2)
 
將(1)× 3-(2)× 2, 
36v
72w 
∴v
2w
將之代入(1),求出u40w。 
接著將問題中的天數設為t, 
5u
t × 5vt × 35 w
v2wu40w代入後, 
200w10tw35tw
 ∴ t
8(天) 


正解:〈挑戰3〉三角關係

(放圖《77個好玩得停不下來的數學謎題》P. 104

如圖所示,以EH為對稱軸排列另外三個正方形,並畫出△IBE。
 ∠IBE是直角(90°∠q∠q),而且IBBE的長度相同,所以△IBE是等腰直角三角形。
因此, ∠IEB∠p∠q45° 
∵ ∠r
45°
 ∴ ∠p
∠q∠ r 


正解:〈挑戰4〉捲筒衛生紙的有多長?

〈解法1
將衛生紙實際拉出來測量看看。不管如何說明其他的解法,這種方法依舊受到了根深蒂固的支持。可它的缺點是,要找到問題中所指定大小的衛生紙是很困難的。
因此,我們要用紙和鉛筆,只用計算的方式來解決這個問題。

〈解法2
假設這捲衛生紙是以同心圓捲在一起的。那麼它最外側的圓直徑就是20cm,而往內的下一個圓則減少0.04cm19.96cm,再往內的則是19.92cm……,由內側往外的第二個圓直徑是10.08cm,而最內側的則是10.04cm(剛開始測量的是紙的外圍部分,所以圓的最內側也是要以紙的外圍來測量)。
因此,各個圓的圓周長分別是20πcm19.96πcm19.92πcm……10.08πcm10.04πcm。總長度為:
20π19.96π19.92π……10.08π10.04π
而因為所有的數都是乘以圓周率π,因此可做以下的歸納,
2019.9619.92……10.0810.04π
這樣就大功告成了。
什麼,這個計算太難?
一點都沒錯。
那麼,應該怎麼解呢?我們來看看以下的解法。

〈解法3
請各位再想像一下最單純的〈解法一〉。請在腦海中試著將所有的紙都拉出來看看。拉出來之後從側面來看,就成為了下圖的形狀。

 

 

在此圖的右側所拉長的衛生紙,如果全部都要畫出來的話會變得很長,所以中間就把它省略了。衛生紙捲著時的面積與拉開後的面積相等。

 

於是,圖的同心圓面積為:
10²π5²π75π
若把x當作是全長,則長方形的面積為:
0.02 × x
所以,75π 0.02x
因此,x3750π (cm)
大約是11775 (cm) ≒ 118(m)