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按圖索驥的數學規律

2009-04-24 16:05:08      下載試卷

  這些黑白圓圈乍看好像沒有任何規律,其實是從最上面一行開始,按照一個簡單的規則,依序定出每一行的圖案。當你找出規則后,再繼續多排幾行。你覺得以后的圖案是否可能出現下列情形:

  (1)全是白圈。

  (2)全是黑圈。

  (3)只有一個黑圈。

 

 

  (4)某一行的圖案是否有可能重復出現?

  如果以下列情形開始的話,會有什么結果?

  (1)改變第一行的圖案。

  (2)改變第一行的圓圈數目。

解答與分析

  每個圓圈是黑或白是由其左上方與右上方的圓圈決定的。如果上面兩個圈同色,那么它就是白圈;如果不同色,它就是黑圈。

  每一行的圓圈都應該看成是連續循環的,因此在最右邊的圓圈之后的應該是最左邊的圓圈。

  因此在決定每行最后一個圓圈的顏色時,應該把它視為位于上一行第一個與最后一個圓圈的下面。在第一行之后,每一行黑圈的數目必定是偶數(白圈也一樣)。為什么?

  一行全部為白圈的情形,只會在全白或全黑的一行之下出現。因此,它的出現完全取決于是否可能出現全黑圈行。全黑圈行又只會在黑白交錯的一行下出現,但是從下面的討論中就可以證明這是不可能的。

  假設6號圈是白圈,那么1號必定是黑圈,這樣才能使下一行最右邊的成為黑圈。接著2號必須是黑圈,這樣1、2號才可

  能使下一行最左邊的成為白圈。2號圈是黑圈,則3號圈必為白圈,同理4號圈一定是白圈,而5號圈一定是黑圈。但這樣5號和6號圈的顏色不同,下一行倒數第二個圓圈就不可能是白圈。如果一開始假設6號圈是黑圈,也會產生同樣的矛盾。

  在一行中只有一個黑圈也是不可能的,因為黑圈的上面必定是一個黑圈和一個白圈,再稍加思考,我們就會發現一定還會有另一個黑圈出現。

  所出現的圖案在某個階段之后一定會再重復出現,因為每行所可能出現的圖案數目有限,但卻能無限制地不斷產生新的一行。

來源:網絡

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