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共 32 篇文章

數獨

數獨()是一種數學邏輯遊戲,遊戲由9×9個格子組成,玩家需要根據格子提供的數字推理出其他格子的數字。遊戲設計者會提供最少17個數字使得解答謎題只有一個答案。 這種遊戲只需要邏輯思維能力,與數字運算無關,所以數學不好的人也很適合。雖然玩法簡單,但提供的數字卻千變萬化,所以不少教育者認為數獨是鍛鍊腦筋的好方法。 數獨遊戲由美国自由拼图发明者于1979年发明,日本出版商Nikoli於1986年發展,意思為「獨身最適數字」。 历经多年,數獨遊戲…

素数公式

在数论中,质数公式是输出质数的公式。计算素数的公式确实存在,但相比简单的素数查找算法,这类公式的计算速度就显得非常慢。已知有若干限制条件,这些限制说明了这样的「公式」可以是什么,以及不能是什么。 多项式形式的素数公式 可以证明,一个整系數多项式 P(n),如果不是常數函數的话,不会是一个素数公式。证明很简单:假设这样的一个多项式 P(n) 存在。那么 P(1) 将是一个素数 p。接下来考虑 P(1+kp) 的值。由于P(1) \equi…

数学巧合

在数学中,数学巧合指的是两个数学表达式的值极为接近,却未有任何理论解释的现象。 例如,2的10次方非常接近于整数1000: :2^{10} = 1024 \approx 1000 = 10^3 工程学中有时会利用数学巧合,使用某个表达式去近似计算另一个表达式。 有理数近似 在某些情况下,用简单的有理数近似可以极其逼近某个无理数。大部分这类巧合可以用无理数的连分数表示法来解释;但是,若要进一步探究连分数展开中出现的不寻常大项,则有时是无法…

简易魔术正方体

簡易魔术正方体(simple magic cube)是六種魔術正方體中最簡單的一種,要求的規則也最少。 簡易魔术正方体只要求魔术正方体的基本條件,也就是將1至m^3的數字放到m × m × m的立方體中,所有和面平行的線,四條空間對角線上的數字和都要相等,其和均為以下的幻方常數 :S = \frac{m(m^3+1)}{2}. 每一面上的對角線()的和不一定要符合上式,因此簡易魔术正方体的各面不一定是魔方。若面對角線的和也符合上式,該魔…

尼姆游戏

尼姆游戏(),又譯為拈,是一种两个人玩的回合制数学战略游戏。游戏者轮流从幾排棋子(或者任何道具)中選擇一排,再由這一排中取走一个或者多个,依規則不同,拿走最後一個的可能是输家,也有可能是贏家。当指定相应数量时,一堆这样的棋子称作一个尼姆堆。古代就有許多尼姆游戏的變體。最早歐洲有關尼姆游戏的參考資料是在16世紀,目前使用的名稱是由哈佛大学的Charles L. Bouton命名,他也在1901年提出了此遊戲的完整理論,不過沒有說明名稱的由…

爬山問題

爬山問題()是一個數學問題,设想一個二維山脈(表示為一個連續函數),並詢問兩個登山者是否能做到:兩個人從山脈的左右兩側海平面開始,並在任何時候都保持相同的高度,最終在山頂會合。研究表明,當山脈只有有限數量的山峰和山谷時,都可以如此協調登山者的移動;但若山脈有無限數量的山峰和山谷就不一定成立。 此問題由 James V. Whittaker 在 1966 年以此形式命名並提出,但其歷史可以追溯到本間龍雄(Tatsuo Homma),他在 …

斯洛陶伯-赫拉茨马立方

斯洛陶伯-赫拉茨马立方(Slothouber–Graatsma puzzle)是一個智力遊戲,要用 6 個 1 × 2 × 2 的立方體和 3 個 1 × 1 × 1 的立方體組成一個 3 × 3 × 3 的立方體,若將可由旋轉及鏡射衍生的解都視為一個解,则斯洛陶伯-赫拉茨马立方只有唯一解。 若問題中省略 3 個 1 × 1 × 1 的立方體,對此問題沒有任何影響,因此此問題可變成:如何在 3 × 3 × 3 的立方體空間中放入 6 個…

娛樂數論主題列表

以下是娛樂數論主題(可參照數論、娛樂數學)的列表。這些主題列在此處沒有貶義:許多數學領域知名的主題是以問題本身的難度而聞名。 數論主題列表中有針對數論中各主題的列表。 數列 整數數列:由整數組成的數列。 斐波那契數列:從0和1開始的數列,數列連續二項相加即為下一項的值。 黄金分割数:斐波那契數列前後兩項之比值會趨近的數值。 斐波那契编码:利用斐波那契數列組成的計數系統,每個數位的位值對應斐波那契數。 卢卡斯数列:斐波那契數和盧卡斯數的推…

接近整数

的關係,使得上式中出現平方項。常數e^{\pi\sqrt{163}}\,有時會稱為拉馬努金常數。 有關π及e 許多有關π及e的常數也是接近整數,例如 :e^{\pi}-\pi=19.999099979189\cdots\, 以及 :e^{5\pi}=6635623.999341134233\cdots\, 格尔丰德常数(e^{\pi}\,)接近\pi+20\,,至2011年為止還沒找到出現此特性的原因,因此只能視為一數學巧合。另一個有關…

完全数

演示完全數6]] 完全数(),又稱完美數或完備數,是一些特殊的自然数:它所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和,恰好等於它本身,完全数不可能是楔形數、平方數、佩爾數或費波那契數。 例如:第一个完全数是6,它有约数1、2、3、6,除去它本身6外,其余3个数相加,,恰好等於本身。第二个完全数是28,它有约数1、2、4、7、14、28,除去它本身28外,其余5个数相加,,也恰好等於本身。后面的数是496、8128。 十進位的5位數到7位數、…

百囚問題

百囚問題()是一個概率论和组合数学中的数学問題。在這個問題中,100名有編號的囚犯必須在100個抽屜中找到各自的號碼才能生存下來。規則規定,每位囚犯只能開啟50個抽屜,且不能與其他囚犯溝通。乍看之下,這種情況似乎無望,但一個巧妙的策略為囚犯們提供了一個現實的生存機會。 丹麥計算機科學家Peter Bro Miltersen於2003年首次提出了這個問題。 問題 百囚問題在文獻中有不同的呈現版本。以下版本是由和罗伯特·塞奇威克提出的: :…

有形數

有形數()是可以排成有一定規律形狀的數。有形數是畢達哥拉斯學派的關注重點之一,他們認為數和形有不可分割的關係。有形數都是自然數,它們可以用小石子堆砌。有形數是將數形象化的方法。 一般地,任意一个自然数都可以表示为n个n边形数的和。(此即費馬多邊形數定理) 前幾個平面上的有形數為:(不考慮trivial case,也就是n為n邊形數的情形) 6, 9, 10, 12, 15, 16, 18, 21, 22, 24, 25, 27, 28,…

魔術正方體

的例子]] 在数学中,魔術正方體指三維的幻方,也就是排列成n × n × n正方體的一組不重複整數,其中每行、每列、每個柱及四條空間對角線上數字的和均相同,等於立方體的幻方常數,記為M3(n)。若魔術立方體由數列1, 2, ..., n3構成,則可以證明其幻方常數為 :M_3(n) = \frac{n(n^3+1)}{2} 另外,如果每個截面對角線上的數字之和亦等於幻方常數,則稱此立方體為。數字n稱為魔方的階。如果幻方上的數字和也等於幻…

水仙花数

在数论中,水仙花数(Narcissistic number),也被稱為超完全数字不变数(pluperfect digital invariant, PPDI)、自戀數、自幂數或阿姆斯特朗數(Armstrong number) ,用来描述一个N位非负整数,其各位数字的N次方和等于该数本身。 水仙花数的定义 设有自然数n,d为该自然数各位数字,即 n = dkdk-1...d1 ,则有: :n = dk·10k-1 + dk-1·10k-2…

自传数

自传数()为满足以下定义,不超過10位數的自然数: #第一位数(从左到右)是所有数位中“0”的个数 #第二位数是所有数位中“1”的个数 #第三位数是所有数位中“2”的个数 ...... 依此类推。 例如1210第1至4位數分別為1、2、1和0,而此數字有1個0,2個1和1個2,恰好對應,因此1210為自傳數,也是最小的自傳數。 自傳數有以下7個: 1210、2020、21200、3211000、42101000、521001000、62…

娛樂數學

娛樂數學()是和娛樂有關的數學,不是純粹為研究學術或實用需求而有的數學領域。娛樂數學包括了數學謎題及數學遊戲,探討者不限於數學業餘愛好者,不過有些主題不需用到高深的數學,因此娛樂數學常會引起一般人對數學的好奇心,進而更了解數學。 美国数学协会在其17組領域(SIG)也包括娛樂數學。 主題 娛樂數學有不少大眾常見的內容,例如魔方、碎形、邏輯益智遊戲及(如騎士巡邏及八皇后问题)等,不過娛樂數學也包括數學的美學及文化、數學故事、数学巧合以及一…

准完全数

准完全数(),又稱准完美數或准完備數,是一些特殊的自然数:它所有的非平凡因子(即除了1和自身以外的约数)的和,恰好等於它本身。准完全数是豐數。 目前尚未找到准完全数,若准完全数存在,必定是一個奇數的平方數,數值大於1035+1,而且至少有7個不同的質因數。 參見 完全數 高合成數 婚約數 親和數 豐數 亏数 梅森素数 半完全數 佩服數 殆完全數 參考 外部链接 * [http://mathworld.wolfram.com/Quasip…

索馬立方

索馬立方 又名立體七巧板 (Soma cube)是一個1933年由皮亞特·海恩發明的實體智力遊戲,在维尔纳·海森堡一次量子力學的演講中所構思。它是用七塊多立方體組成一個3x3x3的立方體,這些多立方體也可以組成許多不同的三維形狀。索馬立方用到的多立方體包括1個三立方體及6個四立方體,因此3 + (6 x 4)為27,恰好是3 x 3 x 3立方體的大小。 马丁·加德纳和約翰·何頓·康威曾討論過索馬立方的細節,在書籍《》中也有完整的分析。…

围棋与数学

围棋是世界上最流行的游戏之一。由于其规则优美而简单,围棋一直是数学研究的灵感来源。11世纪的中国学者沈括在《梦溪笔谈》中估计,围棋所有可能的局面数量为 10172 左右。近年来,約翰·H·康威在对围棋的研究中发明了超現實數,并促进了组合博弈论的发展(“围棋微数字”就是它在围棋中使用的一个具体示例)。 计算复杂性 广义围棋是在 n x n 的棋盘上进行的,在广义围棋的给定位置确定赢家的计算复杂性主要取决于打劫规则。 围棋的复杂性“几乎”是…