考考你的立体几何直觉:用一系列间距相等的平行平面把一个球体切成厚度相同的薄片,这些薄片的侧面积都相等吗?
几何
《新知客》趣题专栏 2010.08
目前,我正在《新知客》杂志上主持一个趣题栏目。每月杂志发行后,我将在 Blog 上同步更新。点击 这里 可以查看往期题目。
推理
1. 下一个图形是什么?
2. 小 A 和小 B 玩游戏。小 A 取出一副扑克牌并去掉大小王,剩下红色的牌和黑色的牌各 26 张。洗好牌后,小 A 依次翻开每一张牌,让小 B 看到牌的颜色。小 B 可以在任意时刻打断小 A ,并打赌“下一张牌是红色”。如果下一张牌真是红色,小 A 给小 B 一块钱;如果下一张牌是黑色的,小 B 输给小 A 一块钱。注意,小 B 必须要在某个时刻下赌注,并且机会只有一次;如果他一直没打断小 A ,则默认他赌最后一张牌是红色。
小 B 的最佳策略是什么?在这种策略下,他有多大的概率获胜?
不走寻常路:寻找线段的中点
《新知客》趣题专栏 2010.07
从本月起,我开始在《新知客》杂志上主持一个趣题栏目。每月杂志发行后,我将在 Blog 上同步更新。
推理:
1. 老王熬夜工作到凌晨 2 点多时,实在不行了,倒在床上就开始呼呼大睡。睡觉前他看了一下闹钟,发现了一件有趣的事情——时钟上的时针和分针正好重合在了一起。早晨 8 点多时,老王被闹钟闹醒。他看了一下闹钟,又发现了一件有意思的事——此时时钟上的时针和分针正好指向完全相反的方向。老王究竟睡了多久呢?不足 6 个小时, 6 个多小时,还是正好 6 个小时?
2. 小 A 、小 B 和小 C 竞选推理协会的会长,有 99 个人参与了投票(当然,三位候选人是不能参与投票的)。唱票后,三位候选人惊奇地发现,每个人各得了 33 票。为了分出胜负,小 A 提议,每个投票人都选出自己心目中的“第二人选”。巧合的是,第二轮投票之后,三个人又是各得 33 票。接下来该怎么办呢?小 A 注意到了投票的人数是奇数,于是想到了一个一定能决出胜负的投票方案:所有投票人先在小 B 和小 C 当中进行投票,获胜者再和小 A 进行 PK 。这时,小 B 突然站出来反对:这种方案是不公平的,这对小 A 明显更有利一些。小 B 的说法对吗?
火柴棒搭成的几何世界
前几天,我看到了这样一个问题:如何用火柴棒准确地搭出一个正方形?注意,由于没有任何工具可以让两根火柴棒拼成一个 90° 角,因此用四根火柴棒随意摆出一个四边形,最多也只能是个菱形。要想拼出一个正方形,我们还得想些奇招来。
一个经典的做法如上图所示。先摆出线段 AB ,下面我们将要确定线段 AK 的位置,使得两条线段成 90° 角。在 AB 上随意找一个点 C ,以 AC 为底搭出两个腰为 1 的等腰三角形 DAC 和 EAC 。容易看出, D 、 E 是关于 AB 对称的两个点。搭建一系列等边三角形 △ADF 、 △AFG 、 △AGH ,确定出 D 关于 A 点的对称点 H 。这样, H 、 E 两点就关于 AK 轴对称了。再搭一个等边三角形 AIE ,则 I 、 G 两点也关于 AK 对称。因此, HG 和 IE 的交点 J 就在 AK 上,自然 AK 的位置也就确定出来了。重复执行以上操作,我们便能完成以 AB 为边的整个正方形。