彭 林
解放前,在城镇的大路旁边,有时见到各种碰运气、赌输赢的小摊。其中的一种,叫做转糖摊。
转糖摊是一个不动的圆盘,盘上画了偶数个扇形格子,对格子按顺序进行编号。如图1。
在圆盘的中心,伸出一根可以转动的轴,轴的上端向外垂直伸出一根悬臂,悬臂端吊一根绳子,绳头上系一小铅锤,以指示格子数。
摊主在偶数格子里各放一块小糖,在奇数格子里则分别放上一些引人注目的值钱的东西。玩时,谁付一角钱,就可拨动悬臂转动一次;等停转后,铅锤指到哪格,就根据那格的编号数,从下一格起,按格往下数这个数,数到哪一格,放在那格里的东西就归谁。
粗心大意的人常想,盘子上奇数和偶数格子各占一半。数到偶数格得一块小糖,显然亏了;但若数到奇数格子得一支钢笔什么的,可就赚了。花一角钱不算多,可以碰碰运气。
可奇怪的是,在玩时,老是玩的人吃亏,却不见摊主赔本。
是玩的人运气不好吗?
不是!这是摊主们运用数学原理巧设的一种骗钱的把戏。玩的人未细加思量,就吃了亏,上了当!
为什么呢?
道理很简单,因为:
奇数+奇数=偶数;偶数+偶数=偶数。
这就是说,按照规定的数法,不管铅锤指在奇数还是偶数,最后数的总是偶数格,是怎么也数不到奇数格子上去的!
如此糊弄人的把戏,这样简单的道理,事先怎么就想不到呢?可见“胸中无数”是不行的!
还有一个“数学魔术”也是很有意思的。
首先,魔术师在桌面上撒下一把硬币。然后他转过身去,叫观众把硬币一对一对地翻转,再用一只手掌盖住一个硬币。魔术师转回身子,马上可以说出观众手下的硬币是币值朝上,还是国徽朝上。
这里有什么诀窃呢?
原来,魔术师撒出一把硬币后,迅速数了一下币值朝上的硬币是奇数个还是偶数个(不妨假设是奇数)。我们把币值朝上的个数是奇数的局面叫做奇数性局面,把币值朝上的个数是偶数的局面叫偶数性局面。不难弄懂,当我们一对一对地翻转硬币时,奇数性局面仍是奇数性局面,偶数性局面仍是偶数性局面。所以,魔术师转回身时,只要数一下,除观众掌下的硬币之外的硬币币值朝上是奇数还是偶数就行了。如果是奇数,即说明,观众手掌下的硬币币值朝下;如果是偶数,那说明观众掌下的硬币币值必定朝上了。
不用具体地数币值朝上有多少个,也不必偷看观众一对一对翻转硬币究竟翻了几对,总之,这里舍弃了具体的计算和具体的数目,而只需知道币值朝上是奇数个还是偶数个,即只关心奇偶性,就可以很快作出判断。
比较起来,下一个问题的智慧性还要强一些。问题的解法,起初并不容易想到。
某班的教室有9排座位,每排5座。现在约定每周换座位一次,使得每位同学都坐到邻座上去,这样能办到吗?
乍看起来,这种换位应不成问题。因为每个人有四种去向可供选择。挑选的余地如此之大,难道找不出一种这样的换位方式?
现在,我们把这5×9=45个座位用黑白两种颜色来“染色”(如图2),使相邻座位颜色不同。那么原来的问题“使每位同学都坐到邻座上去”就是使图中的黑白交换。但总座位数45是奇数,黑白座位数要相差1,所以换位一定不能实现。
你看,这里染色的巧妙,奇偶的公断,真叫人拍案叫绝。
想 想 练 练
1.图3中的“L”形纸片,由4个1×1的正方形组成,如果用“L”形纸片不重复不遗漏地拼成一个m×n的矩形,则mn是8的倍数。
2.7只茶杯,杯口都朝下,把其中4只翻转过来,称为一次“运动”。试问,是否能经过有限次运动,使茶杯的杯口全部朝下。