Ответ
24. МАТЕМАТИКИ В АВТОБУСЕВчера вечером, сидя в автобусе позади двух математиков, я подслушал их разговор.
А: У меня несколько детей, возраст которых представляет собой натуральные числа. Сумма этих значений равна номеру автобуса, а произведение – моему возрасту.
Б: Как интересно! Возможно, если бы ты сказал мне свой возраст и количество детей, я мог бы определить возраст каждого из них?
А: Нет.
Б: Ага! НАКОНЕЦ-ТО я знаю, сколько тебе лет!
Какой номер автобуса?
Если математик говорит «нет», это не свидетельствует о его ворчливости или пренебрежительности. Просто он имеет в виду, что, если сообщит свой возраст или количество детей, у собеседника все равно будет недостаточно сведений, чтобы определить возраст каждого ребенка.
Чтобы упростить поиск решения, скажу, что у математика больше одного ребенка, но только один малыш в возрасте одного года. И есть лишь один вероятный номер автобуса.
Вперед, за разгадкой!
В заключение, чтобы подготовить вас к решению геометрических задач в следующей главе, позвольте предложить визуальную логическую головоломку.
Ответ
25. ИГРА С ГЛАСНЫМИНа рисунке на четырех карточках с одной стороны изображена буква, а с другой цифра.
Какие карточки нужно перевернуть, чтобы проверить истинность следующего утверждения: «На другой стороне всех карточек с гласной изображено нечетное число»?
Ответ
10 увлекательных головоломок. Умеете ли вы играть в слова?
[14]
1. Добавьте либо в начало, либо в конец приведенной ниже последовательности букв одну букву так, чтобы получилось слово. Составьте не менее трех таких слов.
ОКО
Ответ
2. Составьте словосочетание из набора букв:
Л О С О Н Д О О В
Ответ
3. Назовите несколько слов, которые начинаются с четырех согласных. Затем найдите слово, которое оканчивается четырьмя согласными.
Ответ
4. Иван Иванов работает в компании АСОНД. Вот его визитка:
Видите ли вы здесь закономерность?
Ответ
5. Какое слово начинается с трех букв «г» и заканчивается тремя буквами «я»?
Ответ
6. (Детская задачка-анаграмма типа «Грамматика + математика = отгадай слово». Чтобы составить анаграмму, нужно переставить буквы в слове и получить новое.) Выполните следующие задания:
Липа + нота = животное
Том + вата = оружие
Рыба + соки = фрукты
Ответ
7. Как сделать из мухи слона? МУХА – муpа – туpа – таpа – каpа – каpе – кафе – кафp – каюp – каюк – кpюк – уpюк – уpок – сpок – сток – стон – СЛОH. Вот так за 16 ходов «муха» превратилась в «слона». В этих головоломках за один ход можно заменять лишь одну букву, причем порядок следования букв менять нельзя[15].
Попробуйте по этим правилам совершить «путешествие во времени», превратив сначала МИГ в ЧАС, затем ЧАС в ГОД, ГОД в ВЕК и наконец ВЕК в слово ЭРА. Всего эта цепочка занимает 17 ходов. А теперь постарайтесь сделать «скачок во времени» и превратить слово МИГ в ЭРА за шесть ходов.
Ответ
8. Существует система присваивания числовых значений именам. В ней Дмитрий имеет значение 10, Василиса – 20, Петр и Глеб – по 5, а Ольга – 10. Какое значение в этой же системе у имени Дженнифер?
Ответ
9. Какая буква завершает эту последовательность?
О Т Р Е Я У
Ответ
10. Бессмыслица. При создании таких заданий берется любое крылатое выражение и все слова в нем заменяются на их научные (или вроде того) определения. В результате получается бессмыслица. Ваша задача – отгадать начальный вариант. Предлагаем решить две такие задачки[16].
1) Условием выживания биологической особи является ее перемещение по криволинейной замкнутой траектории.
2) Торговля мелкими домашними животными, расфасованными в непрозрачную тару, изготовленную из прочной материи.
Ответ
Глава 2. Человек обходит атом. Геометрические задачи
Греческий математик Евклид, написавший книгу «Начала» примерно в 300 году до нашей эры, первым наглядно показал, какое удовольствие приносит логическая дедукция.
Несмотря на то что в «Началах» речь идет о геометрии, то есть о поведении точек, линий, поверхностей и тел, истинная значимость этого труда для истории человеческой мысли состоит в методе, введенном Евклидом для изучения этих концепций. Книга начинается с ряда определений, а пять сформулированных в ней основных правил можно принять в качестве постулатов. На основании исходных предпосылок Евклид делает все остальные выводы в «Началах» и на каждом этапе строго доказывает, как каждый очередной шаг вытекает из предыдущего. Сила этого метода – в стройной системе знаний, в которой истинность нескольких исходных утверждений гарантирует истинность выводов. Впоследствии на евклидову модель, описанную в «Началах», стала полагаться вся математика.
С практической точки зрения Евклид начинал с линейки и циркуля для построения линий и окружностей. Вот и все его инструменты. Каждая теорема в «Началах» – а их там сотни – доказана исключительно с их помощью.
Например, как разделить отрезок пополам?
Шаг 1. Установите ножку циркуля с иглой в одной конечной точке отрезка, а ножку с карандашом – в другой конечной точке отрезка и нарисуйте окружность.
Шаг 2. Сделайте то же самое, установив ножку циркуля с иглой в другой конечной точке отрезка.
Шаг 3. С помощью линейки проведите прямую линию между точками пересечения окружностей.
Каждая теорема в «Началах» представлена в виде задачи, а каждое доказательство – в виде решения. По существу, это книга головоломок – во всем, кроме названия. В следующей головоломке мне нравится то, что она словно дразнит Евклида, мастера концептуальной бережливости, за то, что в его пенале слишком много инструментов.
26. ТОЛЬКО ЛИНЕЙКАУ вас есть только карандаш и линейка. Как показано на рисунке, на линейке всего две метки. Можете ли вы провести отрезок, длина которого равна половине расстояния между ними? Другими словами, если расстояние между двумя метками составляет 2 единицы, проведете ли вы отрезок длиной в 1 единицу?
Измерения разрешается выполнять только с помощью линейки, не используя карандаш и бумагу.
Все задачи в этой главе геометрические в том смысле, что они позволяют изучить свойства линий, фигур и объектов и получить при этом удовольствие. Следующая задача взята из издания «Начал» XVIII века с примечаниями британского ученого Уильяма Уистона, преемника Ньютона на должности лукасовского профессора математики[17] в Кембриджском университете. Уистон обратил внимание на одну математическую странность, положенную в основу известной головоломки.
Ученый вычислил, насколько большее расстояние проходит голова человека, огибающего земной шар по окружности, по сравнению с расстоянием, пройденным ногами. Можете ли вы подсчитать это дополнительное расстояние исходя из предположения, что земной шар имеет сферическую форму?
Я выполню для вас эти расчеты, но нам понадобятся некоторые элементарные математические знания, а именно формула длины окружности, равная произведению радиуса и двух π, которую обычно записывают как 2π, где π примерно равно 3,14. Надеюсь, ее введение не уведет вас в сторону от удивительного, неожиданного результата. Потерпите немного, пока я буду делать вычисления.
На рисунке r – это радиус Земли, а H – рост человека. По формуле длина окружности земного шара (расстояние, пройденное ногами человека) равна 2πr, а длина окружности, обозначенной пунктиром (расстояние, пройденное головой), составляет 2πr(r + H), поскольку радиус пунктирной окружности равен радиусу Земли плюс рост человека. Таким образом, разность между длинами двух окружностей, которая показывает, насколько большее расстояние проходит голова человека, составляет:
2πr(r + H) – 2πr = 2πr + 2πH – 2πr = 2πH.
Члены уравнения 2πr сокращаются (запомните это!), а значит, ответ – 2πH, то есть 2 × 3,14 × рост человека.
Следовательно, если рост человека равен, скажем, 1,8 метра, то его голова проходит примерно на 11 метров больше, чем