7 大家一起來猜數字
俗語說“路遙知馬力,日久見人心”, “知人知面不知心”。可見想暸解一個人的心裡想甚 麼是很困難的一件事。這節的謎題就是想藉著 43, 57 這兩個數字,來猜透一個人心裡所 想的數字。過程是這樣的:
你在心裡想一個小於 50 的正整數(可別說出來哪個數),且從 43, 57 這兩數中選一個數
(同樣不說出選哪一個數)。然後將心裡想的數與選的數相乘(例如:(表一)是你心裡 想的數為 38,選的數為 43 所得到的計算結果;(表二)則是你心裡想的數為 46,選的 數為 57 所得到的計算結果)。
如果你只告訴我計算結果的末兩位數,那我一定能夠很快的猜透你心裡所想的數字及你 選的數字。你能知道其中的玄機嗎?
【解答】一個數字的末兩位數剛好就是對這個數字模 100 所得到的餘數。因此假設你心 裡想的數字為 ,S (1 S 50)。
(1) 如果你選的數字為 43,則將相乘得到的末兩位數再乘以 7 得到
43 7 43 7 mod 100 300 mod 1
( )
00 mod 100 .
S S
S S S
的末兩位數 的末兩位數
所得到的新末兩位數為 S (剛好是你心裡想的數)。
(2) 如果你選的數字為 57,則將相乘得到的末兩位數再乘以 7 得到
( )
(
57 7 57 7 mod 100 100 4 1 100 mod 100 100 m
) ( ) od 100 .
S S
S S
S
的末兩位數 的末兩位數
所得到的新末兩位數為100 100 S 50(S 100(100S)剛好是你心裡想的 數)。
因此我們得到的結論是:將你相乘得到的末兩位數再乘以 7,並取它的末兩位數為新的 末兩位數。如果這所得的新末兩位數不超過 50,則你心裡想的數為此新末兩位數,所選 的數為 43;否則你心裡想的數為 100 減去此新末兩位數,所選的數為 57。
將(表一)、(表二)的情形驗算如下:
習題 7.1 如果將選的數字 43,57 改成 33,67,那你知道如何應付嗎?
習題 7.2 你是否會設計像本謎題的猜數字問題?
習題 7.3 阿三在心裡想一個不超過 500 的正整數,且從 143,857 這兩數中選一個數,然 後將心裡想的數與選的數相乘,結果此乘數的末三位數為 231。你能推敲阿三 想的數字及選的數字為何嗎?
習題 7.4 曉明心裡想一個小於 100 的正整數,他將此數除以 9,並將所得的餘數再乘以 55,得到第一個數;又將此心裡想的數除以 11,並將所得的餘數再乘以 45,
得到第二個數。曉明只告訴我們,這兩個數的和是 335,你能猜到曉明心裡想 的數嗎?
習題 7.5 一個小國家的地牢裡關著三名囚犯,他們原本是數學家,但因觸怒了國王而 被關入地牢。這一天國王心情不錯,把三名囚犯叫到跟前來,跟他們說:這 裡有五頂帽子,三黑兩白,我要任意讓你們各戴上一頂,你們只能看到別人 頭上的帽子,但是看不到自己頭上的帽子,也看不到剩下的帽子。如果有人 能說出自己頭上的帽子顏色,我就當場赦他無罪!但是如果說錯了,就立刻 拉出去處死!如果沒有人說得出,就通通再關回去。三個囚犯戴著帽子之後,
起先個個噤若寒蟬,面面相覷,沒有人敢說一句話。過一會兒,突然有一個 囚犯知道自己頭上帽子的顏色了。請問他戴的是什麼顏色的帽子,並說明理 由。(這是一則很適合考驗中學生思考能力的數學遊戲,你可以試著做這樣的 五頂帽子,讓學生來玩這個遊戲,也就是讓學生動手玩數學)
習題 7.6 港警所接到一則檢舉電話:有一艘將要啟航的貨櫃輪上,有一只貨櫃裝有違 禁品,並給了一個數“ 9
5011”。根據警方人員的調查,這艘船上的貨櫃編號 為1,2,3, 之連續正整數。檢警人員研判,這個數“ 9
5011”應是剔除藏有違禁 品那只貨櫃外,其他所有貨櫃編號的算術平均數。
根據這些研判,辦案人員藉由準確的計算找到了這個藏有違禁品的貨櫃的編 號。你知道共有多少只貨櫃在這艘船上嗎?藏違禁品的貨櫃編號是幾號嗎?
動手玩數學
設甲、乙、丙、丁四人參加一項考試,其中是非題共有七題,每道題答對得 1 分,不答 得 0 分,答錯倒扣 1 分。下表記錄著每個人的答題情形(空白代表此人該題未答),已 知甲、乙、丙、丁四人在是非題部分都得到兩分,試由此推知各題的正確答案並加以說 明。
挑戰題
算命仙程大位7擅長猜測算命者的年齡,而且屢試不爽。他的伎倆是這樣的:首先請算 命者將他的年齡分別除以 3, 5 及 7,得到三個餘數,然後將此三個餘數分別乘以 70, 21 及 15,最後將得到的三個乘數相加。算命者只要告訴程大位最後相加的總數,程大位便立 刻得知算命者的確實年齡。你知道算命仙程大位是如何得到的嗎?
7程大位是《算法統宗》的作者,此題改編自他的口訣「三人同行七十稀,五樹梅花二 一枝,七子團圓月正半,除百零五便得知」。
矩形的邊長猜想
這是有關矩形的一則很有名的問題。儘管已經被很多數學家解決了,但是如果有好的證 明方法,還是值得寫下來。問題是這樣的:如果你手邊有許多(當然是有限)各式各樣 的小矩形(同一長、寬的小矩形可以超過一個以上)。這些小矩形有一個特色就是每個 小矩形至少有一邊的長度是正整數。有一天奇蹟發生了,你兒子將這些小矩形拼湊出一 個大矩形來(沒有重疊及空隙發生)。
之後,你兒子拿著直尺去量他拼湊出來的大矩形,竟然發現這個大矩形也有一邊的長度 是正整數。你同意你兒子這個偉大的發現嗎(也就是說,如果可以拼出大矩形的話,則 大矩形的邊長至少有一邊的長度亦為整數)?