81.十二面體與星狀十二面體
做出正十二面體的模型,一定能讓你很有成就感.在畫(huà)出圓中的第一個(gè)正五邊形時(shí),要精確地測(cè)量72°角,否則就無(wú)法緊密接合.制作過(guò)程并不如你所想的那么困難,需要的只是耐心而已.
82.等距變換游戲
這個(gè)游戲是一批學(xué)生在學(xué)習(xí)反射、旋轉(zhuǎn)與平移時(shí)設(shè)計(jì)出來(lái)的.只要你能熟悉這些變換的方式,游戲時(shí)你就可以和朋友樂(lè)在其中.
83.切割立方體
由于這塊立方體中心邊長(zhǎng)1cm的立方體有6個(gè)面,而且都需要被鋸到,所以不可能有比鋸6次還少的鋸法.
84.似假實(shí)真的洞
要證明在一塊立方體中鉆洞,使更大的立方體可以通過(guò)是可能的,就必須先證明一個(gè)立方體具有比其正方形面更大的橫切面.考慮如圖所示的長(zhǎng)方形ABCD.A、B、C、D與其最接近的立方體頂點(diǎn)的距離都相等.AB顯然比PQ長(zhǎng),因?yàn)?/font>AB是傾斜的.BC也比立方體的邊長(zhǎng),因?yàn)?/font>BC幾乎等于對(duì)角線QR.所以從一塊立方體中鉆一個(gè)比其正方形面更大的洞,的確是可能的.
85.從等邊三角形到正方形
假設(shè)這些部分以P、Q、R點(diǎn)連接,則如圖旋轉(zhuǎn)之后就能形成正方形.
86.將甕化為正方形
解題的關(guān)鍵為找到圓的組合形式.
87.困惑的家庭主婦
只要把車站的時(shí)刻表拿給史密斯太太看,她就會(huì)明白其中的奧妙了.
P路車到站與Q路車到站的時(shí)間只差1分鐘,但在下一班P路車之前,Q路車與P路車相差9分鐘.所以在任何10分鐘的間隔內(nèi),要花9分鐘等P路車,但只要花1分鐘等Q路車.因此對(duì)于常常要在這個(gè)車站搭車的人來(lái)說(shuō),10次有9次會(huì)是P路車先出現(xiàn).
88.倒轉(zhuǎn)三角形
需要移動(dòng)3枚硬幣.所移動(dòng)的是3個(gè)角落上的硬幣,如圖所示.
89.馬的路徑
馬不可能在4×4的棋盤上走完全程,最多只能找到一條經(jīng)過(guò)15個(gè)方格的路徑(圖1).5×5、6×6與7×7的棋盤則可能有解,走法如下(圖2~圖4).
包括作者以及許多前人在內(nèi),對(duì)于尋找馬的路徑始終樂(lè)此不疲,或許你也已有同感!
可以讓馬走完全程的更小長(zhǎng)方形為5×4與4×3(圖5和圖6).
十字形的走法如圖7所示,第二種為一重返路徑.
前面提到的6×6棋盤的走法,是由18世紀(jì)數(shù)學(xué)家歐拉所發(fā)現(xiàn)的重返路徑,從最后一個(gè)方格(36)可以走到第一個(gè)方格(1).
在奇數(shù)方格的棋盤上不可能有重返路徑的理由是,馬一定是走到不同顏色的方格上.假設(shè)黑色方格為起點(diǎn),在經(jīng)過(guò)偶數(shù)次移動(dòng)之后,馬已走過(guò)奇數(shù)個(gè)方格,而再停在黑色的方格上.由于這個(gè)方格與作為起點(diǎn)的方格顏色相同,因此馬也就無(wú)法從這個(gè)方格走回到起點(diǎn).
90.距離新解
我們習(xí)慣上認(rèn)為距離是可以用尺測(cè)量的一種量,但其實(shí)在許多情況下,這種觀念不見(jiàn)得適用.舉例來(lái)說(shuō),如果你住的地方有許多單行道,那么兩地之間開(kāi)車所走的距離可能就會(huì)與步行的距離有很大的差距.棋盤上馬的移動(dòng)方式,對(duì)距離的概念作出了特殊的詮釋.
由于馬每走一步,一定是移動(dòng)到相反顏色的方格,所以位于白色方格的馬要移動(dòng)到另一個(gè)白色方格,所走的步數(shù)一定是偶數(shù).棋盤上5個(gè)未標(biāo)號(hào)的白色方格(原題圖3),與標(biāo)號(hào)2的方格距離為2次移動(dòng),所以與圖中的馬的距離為4次移動(dòng).
下圖所示為當(dāng)馬位于角落時(shí),它與棋盤上所有其他方格的距離.由圖可知,與馬最遠(yuǎn)的距離是6次移動(dòng).