答案与提示

答案与提示

第七副面孔

根据这6副面孔,我们可以分析出它们存在以下3种模式:

第一种模式是面孔的轮廓。它们依次为圆、三角形和倒放的三角形,所以,我们可推出第七副面孔的轮廓一定是一个圆。

第二种模式是面孔中的眼、鼻、口的形状。第一副面孔眼、鼻、口的形状都是圆或弧形的,但在第三副面孔中,嘴巴变为夹角形状。而到了第五副面孔,嘴巴与鼻子都变成夹角形状。所以,我们由此推想,到了第七副面孔,除了嘴巴与鼻子变成夹角形状外,眼睛也应变成夹角形状。这个推想还可从第二、四、六3副面孔中的眼、鼻、口的变化得到证实。

第三种模式则是面部的表情:笑眯眯与愁眉苦脸交替出现。因此,第七副面孔一定是笑脸。

渔夫分鱼

先算一算总数。7筐是装满鱼的,还有7筐只装半筐,所以一共有7×1+7×=10.5(筐)。很明显,10.5÷3=3.5(筐),所以每人应分到3.5筐鱼。我们稍微想一想,就能得出两种解法了:

第一种分法:

第二种分法:

请看,不但鱼分得绝对平均,甚至连装鱼的筐子也分得“一碗水端平”——大家都是7筐。

找出标准答案

题目已知,3个人都答对了5题。我们可以两两进行比较。对任何两个人来说,尽管他们俩答对的题号不见得全部相同,但至少有相同的3道题是大家都答对的。

从题目上的表格可知,对于第二,四,五题,甲、乙两人都答对了;对第一,五,六题,乙、丙两人都是答对的;对第三,五,七题,甲、丙两人都是答对的。所以正确答案即可得出:

3只砝码称东西

使你吃惊的是,从1克到13克的东西都可以称。

让我们把各种情况列举如下:

(1)只使用一只砝码时,可称的重量为1克、3克、9克。

(2)使用两只砝码(在同一盘上)时,可称的重量为4克、10克、12克。

(3)使用三只砝码(在同一盘上)时,可称的重量为13克。

(4)同时使用两只砝码(分别位于两只盘上)时,可称的重量为2克、6克、8克。

(5)同时使用三只砝码(分别位于两只盘上)时,可称的重量为5克、7克、11克。

题目已经做完了,但还有一些话要讲,而且可以说,这些话比解题本身还重要。

这道题目显然是从古老的题目——用1克、2克、4克三种砝码可以在天平上称出几种不同重量的东西——变化出来的。使我们惊奇的是,那道题目的答案是从1克到7克的东西都可以称。

当然,从1、2、4三种砝码改变为1、3、9三种砝码,是一种明显的进步。因为前者只能称7种重量,而后者却可以称13种重量。能不能再改进呢?由于

1=20,2=21,4=22

1=30,3=31,9=32

这就启发我们,能不能改用1克、4克和16克这三种砝码,以进一步扩大称量范围呢?

什么事情都不能想当然。如果采用1、4、16克这三种砝码,那么2克的东西就称不出来!还有6克、7克等等也都不行。因为用这三种砝码中间出现了许许多多的“漏洞”。这种所谓的“砝码”,我们自然不屑一顾。

从这种意义来看,用三种砝码称东西,最好的办法就是使用1克、3克和9克。这已经是“好到了顶”的办法。

汉斯和卡丽娜的难题

解这个难题时,不能掉以轻心,必须考虑到牧草每天的生长量。要注意的是,如果说牛与山羊一起吃可吃45天,那它们把在此期间新长出来的牧草也吃光了。由于牛的食草量等于鹅与山羊的食草量之和,所以,牛与羊一起吃草的食用量相当于2只山羊与1只鹅在一起吃的食用量。由于1只山羊与1只鹅在一起可以吃90天,正好相当于2只山羊与1只鹅在一起吃的时间(45天)的2倍,于是,我们不妨认为原有的牧草量可供1只山羊吃90天,而鹅是专门吃新长出来的草。这样,我们就可假设牛每天吃的草为原牧草量的,羊每天吃,那么羊和牛在一起吃就是每天吃。所以,牛、羊、鹅一起吃,可维持36天。

本题解法的玄妙之处,就在于把牛与山羊看作专吃牧场里原来的牧草,而鹅则专吃新长出来的牧草。于是,本问题得到圆满解决。

巧分玉佩

分割办法如右图所示,说难也不难。可以你们核算一下,每块玉佩的面积都是11平方厘米。由于厚度均匀,所以两块玉佩的分量是完全相等的。它们的形状像是左右手对称;在空间翻一个身,就完全重合了。这些你们都不难用廉价的方格纸来实地试一下。

趋吉避凶

分割办法如左图所示。请注意在分割之后,每位兄弟所拿到的玉器挂件,仍是一边凹进去一块,另一边凸出来一块,但其凹相位却是相差90°;而且,伯爵原来的传家宝是八边形,4兄弟所拿到的东西,却成了六边形了。

巧摆花瓶

这则动脑筋题的答案如下图所示。横4行、竖4列及两条对角线上的数字之和为30。按题目要求,在移动过程中有7个瓶子(见图中插花的及8号瓶子)没有移动,仔细一看还可发现,只有一只8号瓶的位置确确实实没有移动过。

车窗照面

也许你会说,快车速度V1慢车速度V2都不知道,没有速度这个重要数据,问题怎么能解决呢?这不要紧,因为可按相对运动的原理进行分析。设想自己坐的列车不动,而对方所在的火车以V1+V2的速度驶来。请注意,这个V1+V2的速度无论对快车上的小红还是慢车上的小明都是一样的——这是解决本题的关键。

这是一个典型的正比关系问题,列出比例式:

因此,小红看见整列慢车驶过窗口所用的时间是7秒半。

有意思的是,火车驶过窗口所需的时间主要取决于列车的长度,而不论它是快车还是慢车。因此,如果快车挂的车厢多,车身长,那么它驶过窗口所用的时间比慢车驶过窗口所用的时间多。

两只蟑螂

咪咪的走法是一条回路(见下页图),它把立方体的6个面都“扫描”到了。读者们,你们自己不妨用硬纸做一个简单模型试一试,便会恍然大悟。

容易看出,这条路线由6段组成,每段的长度是,因此总长度等于(厘米)

至于底底的路线呢,则再妙不过。它由3段组成,每段的长度是,所以总长度也是3(厘米)。两者半斤八两,平分秋色。

人们自然要问:底底这种走法,能满足预定要求吗?请注意,立方体的每个角,恰好是3条棱的交会点。所以,这样走,12条棱边全都触及到了,满足了底底“每条棱至少都咬一口”的要求。

有情人终成眷属

原来,安东尼奥注意到,写在金盒子铭牌上的话与写在铅盒子铭牌上的话是互相矛盾的,因此这两句话中必有一句真话,一句假话。至于何者为真,何者为假,他用不着再去考究。既然真话只有一句,那它显然已经用掉了,因此写在银盒子铭牌上的话肯定是句假话。既然这句话说的是“肖像不在这只盒子里”,而它是句假话,可见肖像倒确实是放在银盒子里的呢!

顺便说一句,在莎翁原著中,她的肖像是放在铅盒子里的。在安东尼奥正式猜谜前,她先唱了一首歌,以便给他暗示,其中有句歌词是:

告诉我爱情生长在何方?

它是在脑海,还是在心房?

本题的改编者是著名数学科普大师马丁·加德纳先生。

林之洋斗智两面国

牛头、马面的话可真可假,非真即假。林之洋做了下面的分析:

如果牛头的这句话是真话,那么他是在星期四说的;如果这句话是假话,那他就是在星期一说的。因此,牛头说这句话的可能日子不是星期一,就是星期四。

如果马面的这句话是真话,那么他是在星期日说的;如果这句话是假话,那他就是在星期四说的。因此,马面说这句话的可能日子不是星期日,就是星期四。

所以,林之洋断定这天是星期四。这种推理法,和几何学里的“轨迹相交法”有异曲同工之妙。

张冠李戴

为了简洁起见,我们用A、B、C、D表示参加舞会又演出这幕“喜剧”的4个男青年,用小写字母a、b、c、d表示他们自己的帽子。

有了“人”和“物”两个要素,我们就可以造一张表格。

题目已告诉我们:A和B虽相互攻击,可实际上A并没有拿b,B也没有拿a。于是,A拿的只可能是c或d,B拿的也只能是c或d。

因为不可能同时出现两个c或两个d,所以有两种可能性:

(1)

(2)

这两张表格暂时还不完整,需要我们根据题目里头的其他线索加以补充。

先填第一张表。题目中的条件说“C拿了一个人的帽子,但这个人并没有拿C的帽子”,由此可见,C的下面一定不是a,因为A已经拿了c,所以C的下面只能是b。于是,D的下面非填a不可了。这时,表格(1)已经填完:

(1)

但是,题目中的条件明明告诉我们,D拿了一个人的帽子(从表中来看,此人应是A),这个人把错拿了A的帽子的那个人(从表中来看,错拿了a的人是D)的帽子拿走了。也就是说,A拿到的帽子应是d,但表中却是c,可见这张表是错误的。

于是,我们只能按照同样的方法来填表格(2):

(2)

大家可以检查检查,这张表满足题目中的一切条件,丝毫不存在矛盾。从表中可以看出:C拿的是A的帽子,B是最先离开舞场的。

交换火花

这个问题如果没有一种有效的思考推理方法,势必搞得像一团乱麻。

有个聪明人是这样考虑问题的:第一个把12个城市的火花全部收集齐全的人肯定至少要收到11封信,即除了他本人以外,居住外地的其他11位朋友都给他写了一封信,把他们各自住地的火花寄给了他。至于其他11个人呢,他们原先只有自己所住城市的火花票。因此,为了收集到全部12个地方的火花,每人最小限度要从别人那里收到一封信(在这封信里有他缺少的所有火花票)。

经过上述分析,于是他想到了一个巧妙的办法:先叫B、C、D、E、F、…、L这11个地方的收藏家各人准备一个大信封,把自己所在地生产的火花收齐11份,用挂号信寄给A。A在收齐各地寄来的挂号信之前,暂时按兵不动(这一点非常关键,A若急躁冒进,必然会使来往信件数增多)。

A收到各地寄给他的火花后,从每封信中抽出一套来,连同他自己所在城市产的火花,他就全部收集了。然后,A准备好A地生产的11份火花,接连发出11封信,分别寄给11位朋友,把除了收信人本地已有的火花之外的其余11份火花悉数寄去。于是,大家都如愿以偿,皆大欢喜。

综上所述,可知为了满足要求,至少要寄22封信(见上图)。由图可见,A好比是一个“工头”或“蜂王”,B、C、D、…、L等是普通“工人”或“工蜂”,他们只和A交换信息,彼此之间互不通气。

看来,这个问题虽小,却充满着浓郁的逻辑味道。