数学,
你这个烦人的小妖精!
上次超模介绍的时候,很多模特朋友都表示连题目都看不懂。
所以超模今天收集了一些比较简单又有趣的数学题。
这句话说完,连我自己都不相信。
天使问题
天使问题是英国数学家约翰·霍顿·康威提出的博弈论问题。 他在 1982 年出版的《Winning Ways》一书中描述了天使问题(天使和食方者)。 ,现在常被认为是天使与魔鬼之间的游戏。
假设有一个无限正方形的棋盘,天使和恶魔在棋盘上玩游戏。
游戏开始前,天使停留在棋盘上的某一点(天使的起点),并获得指定的幂K(正整数),即天使每轮可以移动的方格数。
在游戏的每一轮中,魔鬼都会在棋盘上放置路障。 当然,路障不能设在天使停下的地方。
魔鬼开始放置第一个路障,然后天使沿着棋盘上的方格移动K个方格(相邻的方格可以是垂直的、水平的或对角的)。 运动可以通过路障,但停止不能成为路障。 在。
一旦天使再次停下来,恶魔就会设置第二个路障。 。 。
如此下去,如果在某一轮中,天使停留在魔鬼设置的某个路障所在的方格内,则魔鬼获胜; 如果天使能够无限地继续游戏,天使就会获胜。
给出游戏规则后,康威提出了天使问题:能够获得足够力量的天使能否获胜?
为了激励某人解决这个问题,康威提供了这个奖励方案:
① 足够高能力天使的获胜策略,奖励为100美元;
②无论天使的力量如何,证明魔鬼胜利的策略都奖励1000美元。
而就在 1982 年,游戏设计师康威本人也证明了魔鬼在以下两种情况下有获胜策略:
① 当天使可移动的方格数为K=1时,魔鬼有必胜策略;
②如果天使永远不降低Y坐标,那么魔鬼就有必胜的策略。
1996年,康威证明,如果天使不断增加与起点的距离,魔鬼就有获胜的策略。
没有人能想出康威心目中天使队的获胜策略。 。 。
直到2006年,四位数学家几乎同时独立发现了天使的获胜策略:
Brian Bowditch证明了当K=4时,天使队有获胜策略;
Oddvar Kloster 和 András Máthé 证明了当 K=2 时,天使队有获胜策略;
Péter Gács 的证明仅适用于较大的常数。
不过,这位超模尚未确定康威将把该奖项颁给谁。
限制问题
Thrackle问题也是康威提出的,被称为“康威恐怖问题”。
在图表中,只有一些点和连接这些点的线。 如果每条线与其他线恰好相交一次,则该图称为“thrackle”。
下图是符合要求的三个枷锁:
可以看出它们的一个特点:线数不超过顶点数。
康威的Thrackle问题是:是否存在一条线数大于顶点数的thrackle?
有趣的是,和上面介绍的天使问题一样,康威也为解决方案提供了 1000 美元的奖励。 (每次都会有奖励
)
然而,到目前为止,还没有人能够找到一条线数大于顶点数的 thrackle,并且迄今为止最广为人知的结果是,一条 thrackle 的线数不会超过顶点数的 167/117。顶点数。
下图是一个具有相同线数和顶点数(6 个点,6 条线)的 thrackle。 这时,你想在两点之间添加一条线,使得这条线只与所有其他线相交一次。 不可能的! (模友们可以尝试一下)
吉尔布雷斯猜想
1958 年的一天,美国数学家诺曼·L·吉尔布雷斯 (Norman L. Gilbreath) 无事可做。 他把一堆素数在餐巾纸上从小到大排成一排,然后无聊地减去两个素数(相邻的数字)。 (两个质数,较大的减去较小的)得到第二行数字,继续无聊地相减。 。 。
那么,见证奇迹的时刻到了!
Gilbreth 发现了一个模式:从第二行开始,后续的每一行始终以 1 开头!
由此,吉尔布雷斯猜测:无论这个过程需要多长时间,上面的结论永远都是正确的。 他在1958年的一次数学交流会上提出了这个猜想,即吉尔布雷斯猜想。
第二年,吉尔布雷斯的两名学生 RB Killgrove 和 KE Ralston 通过验证第 63,419 个素数之前的所有素数来支持这个猜想。
1993年,数学家Andrew Odlyzko测试了10 000 000 000 000以内的素数(346 065 536 839行),规则仍然遵循吉尔布雷斯猜想。
到目前为止,还没有发现能够推翻吉尔布雷斯猜想的反例。
立克雷尔数
在了解Licrel数之前,我们先来谈谈回文数和回文数。 (回文数)
“回文”(palindrome)是古今中外常见的修辞手段和文字游戏。 指的是“可以正读也可以倒读的句子”。 古人喜欢用这种方式来表达两侧。 食物之间的关联,即使结果相互矛盾。
例子:
①大家都是为了我,我也是为了大家。
②《周易》。 《夕辞》:日去则月来,月去则日来。
③英语中最著名的回文是拿破仑被流放到厄尔巴岛时所说的话:Able was I ere I saw Elba。 (在没看到厄尔巴岛之前,我是无敌的。)
数学中也有具有这种特性的数,即“顺读和倒读相同”的自然数,称为“回文数”,0是最小的回文数。
关于回文数的获取,有这样一个算法:
步骤1:随机找到一个十进制数(比如46),将其倒置成为另一个数(64),然后将两个数相加(46+64=110)得到和(110);
步骤2:将和(011)反转并与原和(011+110=121)相加,得到新的和;
按照这个步骤,一步步计算,直到得到回文数。 (例子中的121已经是回文数了,继续数的话,会得到更多的回文数。)
由于方法如此简单有趣,人们纷纷加入到了这个回文数的探索之旅中。
然而,人们逐渐发现,并不是所有的数字都需要像上面的例子那样只需要2步或几步就能得到回文数。 数字89的“回文数路”很长,需要很长时间。 需要24步才能得到第一个回文数:8813200023188。
随着计算机的发展,人们开始编写程序来获取回文数。
然而,有这样一个神奇的数字:196。专家表示,即使他们死了,也不会得到回文数,因为他们按照上述步骤,用计算机迭代了数亿次,但仍然无法得到回文数。像这样的回文数称为“利克雷尔数”。
就目前的推论而言,196仅被认为是第一个可能的Licrel数,因为尚未获得强有力的证明。
这位超模表示这并不容易。 。 。
现在就开始写吧!
196+691=887
887+788=1675
1675+5761=7436
7436+6347=13783
。 。 。
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