小明和小亮兩個(gè)人玩撲克牌,又發(fā)明一種新花樣,叫做“二倍二倍快躲開”。
從一副撲克牌里,每人各拿出12張:A、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、J、Q各一張,小明全拿黑桃,小亮全拿紅桃。A算1點(diǎn),J算 11點(diǎn),Q算12點(diǎn)。這樣,每人就都擁有一套從1點(diǎn)到12點(diǎn)的
牌,拿紅牌的是紅方,拿黑牌的是黑方。
玩的時(shí)候,每人把自己的12張牌打亂順序,背朝上,排在自 己面前。兩個(gè)人輪流翻牌。如果自己翻出的牌里,任何兩張的點(diǎn) 數(shù)都沒有二倍關(guān)系,就是成功的,可以繼續(xù)翻牌,也可以停止翻 牌,做成一組成功的牌。誰翻的牌里最先出現(xiàn)二倍關(guān)系,誰就輸 掉了這一盤。
例如,在兩人都翻開4張后,戰(zhàn)局如圖1。
這時(shí)小亮的牌里,10是5的二倍,小亮輸了。
如果兩個(gè)人各自做成一組成功的牌,就比誰的點(diǎn)數(shù)大,點(diǎn)數(shù) 大的人勝利。如果點(diǎn)數(shù)相等,就成為平局。
又如,有一次,兩人都翻開3張以后,得到圖2所示的戰(zhàn)局。
這時(shí)小明停止翻牌,做成了一組,點(diǎn)數(shù)是
9+8+10=27。
小亮趕緊也算一算自己的點(diǎn)數(shù):
8+10+7=25。
如果小亮也停止翻牌,就比小明少2點(diǎn),輸定了。若是再翻一張 牌呢,如果翻到4,那么在翻出的牌里,8是4的二倍,就輸了; 如果翻到5,那么10是5的二倍,也輸了。但是翻到其他牌都會(huì) 增加分?jǐn)?shù),可能超過對手。
有成功的機(jī)會(huì),就該試一試。于是小亮再翻一張牌,結(jié)果翻 到的是3,成功!點(diǎn)數(shù)增加為
25+3=28,
超過小明的27,贏了這一盤。
有一次兩個(gè)人越翻越起勁,都翻出了8張。局面是這樣的。
小明:2,3,5,7,8,9,11,12;
小亮:1,3,4,7,9,10,11,12。
這時(shí)兩個(gè)人的牌里都沒有二倍關(guān)系,都是成功的。算一算點(diǎn)數(shù),得到
小明:2+3+5+7+8+9+11+12=57;
小亮:1+3+4+7+9+10+11+12=57。
兩人的分?jǐn)?shù)相等。小明停止翻牌,小亮也停止翻牌,握手言和。 為什么兩個(gè)人都小心翼翼,不再翻牌呢?難道不想取勝嗎?
原來,玩這種“二倍二倍快躲開”的游戲,有一個(gè)規(guī)律:最多只可能翻出8張成功的牌。如果冒險(xiǎn)翻第9張牌,就怎么也躲不開二倍關(guān)系,必輸無疑。這是在數(shù)學(xué)里已經(jīng)證明了的,因?yàn)檫@種撲克游戲來源于一道數(shù)學(xué)競賽題。這是小學(xué)數(shù)學(xué)奧林匹克邀請賽的一道初賽試題,是填空題,原題如下:
從1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12中至多能選出____個(gè) 數(shù),使得在選出的數(shù)中,每一個(gè)數(shù)都不是另一個(gè)數(shù)的2倍。
答案是8個(gè)數(shù)。
從上面小明和小亮的牌局里,已經(jīng)看到能選出8個(gè)數(shù)的兩 組實(shí)例。為什么選9個(gè)就一定出現(xiàn)二倍關(guān)系呢?
首先考慮那些肯定不會(huì)有二倍關(guān)系的數(shù)。它們是:
7,9,11。
這3個(gè)數(shù)可以全部選出來。
其次,有兩個(gè)數(shù)組成一對二倍關(guān)系的小圈子,它們是:
(5,10)。
所以,在5和10這兩個(gè)數(shù)里,可以選出1個(gè),也只能選出1 個(gè)。
再其次,有3個(gè)數(shù)組成兩對二倍關(guān)系,它們是:
(3,6),(6,12)。
所以,在3個(gè)數(shù)3、6、12中,至多可以選出兩個(gè)數(shù)3和12。
最后,還剩下4個(gè)數(shù),它們組成二倍關(guān)系的連環(huán)套:
(1,2),(2,4),(4,8)。
所以,在4個(gè)數(shù)1、2、4、8中,至多可以選出兩個(gè)數(shù),或者是1和4,或者是2和8,或者是1和8。
總而言之,不含二倍關(guān)系,至多可選出的個(gè)數(shù)是
3+1+2+2=8(個(gè))。
這正是問題所需要的答案。同時(shí)也確定了全部不含二倍關(guān)系的8數(shù)組,它們是:
①7,9,11;3,12;5;1,4。
②7,9,11;3,12;5;2,8。
③7,9,11;3,12;5;1,8。
④7,9,11;3,12;10;1,4。
⑤7,9,11;3,12;10;2,8。
⑥7,9,11;3,12;10;1,8。
其中第⑤組各數(shù)的和最大,和是62?梢娫趽淇擞螒“二 倍二倍快躲開”里,勝利者能取得的最高點(diǎn)數(shù)是62。