初二 数学 取金链 请详细解答,谢谢! (4 14:36:50)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 06:34:04
国王让阿凡提切开一条7个环的金链,只允许切开其中一环,然后每天取走一环,该怎么办?

下面是正确方法,有些图表看不见,我发给你

阿凡提的办法是:把金链的第3环断开,这条金链便分成如图的3节,它们分别是一个单环,一个二连环,一个四连环:

阿凡提第一天取走单环;第二天放回单环而换走那个二连环;第三天再取走单环;第四天把前三天取走的3个环放回而换走四连环;第五天再一次取走单环;第六天又用单环换走二连环;最后第七天取走剩下的那个单环。
阿凡提为什么知道这样做,他的窍门在哪里呢?
让我们对此题进行分析,先进行横向扫描。如下图所示,如果不计对称性,一根7个环的金链切开一环,不外乎切开第一环,或第二环,或第三环,或第四环四种情况:

如果切开第一环,则将整条金链分成一个单环和一个6连环,阿凡提第二天就无法取走一环了。
如果切开第二环,则将整条金链分成2个单环和一个5连环,阿凡提头两天可分别取走一环,到第三天就无法取走一环了。
如果切开第四环,则将整条金链分成了一个单环和两个3连环,阿凡提在第二天就不能取走一环了。
根据以上分析,唯一可能达到目的的办法就只有切开第三环。经过检验,切开第三环确可以达到目的。这是一种穷举证法,通过横向扫描,发现了解题方法。这种解法不需要太多的预备知识。
现在,我们再利用二进制数的知识,从侧向切入,来解释阿凡提的办法。
因为从1到7的所有正整数都可以用一个不超过三位的二进数来表示,三个数位上的值分别为1,2,4,每个数位上的数字不外乎0与1两种情况。因此,如果我们能把金链分成1环、2环和4环的3节,那么对每一天来说,当我们把当天的天数写成二进数后,数位上的数字是1的,就取走相应的一节,数位上的数字是0时,就不取相应的一节。例如5写成二进数是101,4位上的数字是1,就取走4连环;2位上的数字是0,就不取2连环;个位上的数字是1,即取走单环。这样,对每一天都有方法取得,从而可达到所要求的目的。每天的取法如下表所示:

切开第三环,恰好可以把整条金链分成1环、2环和4环的三节。
通过以上的横向扫描和侧面切入,我们给出了问题的两种解法,但是两个方法都没有触及问题的要害。例如,我们只要将原来的问题稍加推广。
如果允许