今天孩子说在书法课上发明了一个游戏要和我玩,规则是每人从 1 开始说一个或二个数,说到 20 的人输。他还得意洋洋地说他发现要抢到 16。
其实这个游戏是典型的取石子游戏:
20 颗石头,每个人能取 1 颗或 2 颗,取到最后一颗的人输。
它可以直接扩展:
- 可以有任何 n 颗石头。
- 每个人取的颗数也可以是 1 到任意的 k。
- 若取到最后一颗的人赢呢?
答案:
- 若取到最后一颗的人输,当且仅当 k|(n-1),后取的人能赢。
- 若取到最后一颗的人赢,当且仅当 k|n ,后取的人能赢。
很简单的题目,但特别有意思。孩子一直不愿意学习,趁这个机会,用类似游戏的方式给他灌输一些经典的题目,训练数学思维,也是一种很好的方式。因此开创一个《小学生思维拓展》的专题,收集一些类似的,小学生能理解,但又特别有意思的题目。
下面这个问题也趁机讲了一下:
有 2 堆石子,每个人可以选择一堆取任意多颗(包括取光),取到最后一颗的赢,怎么取?
答案:当且仅当两堆石子数量一样,后取的人能赢。提示:可以用坐标轴上移动棋子来做直观展示,顺便介绍坐标系。
如果取到最后一颗的输呢?
答案:一样的,当且仅当两堆石子数量一样(石子少于 3 颗时除外),后取的人能赢。
接下来还能有更多扩展,但解答复杂,普通小学生就不好理解了,到初中更好理解一些:
- 扩展一:仍然只有两堆石子,但每个人可以选择一堆取任意多颗,或者同时从两堆中取相同多颗。
- 扩展二:如果有三堆或更多,每次可以选择一堆取任意多颗。
Q. E. D.