丁惠華
翻牌游戲中也有數(shù)學(xué)道理,不信的話,大家快來瞧瞧吧!
人教版數(shù)學(xué)教科書七年級上冊第40頁“觀察與猜想”中的內(nèi)容是這樣的:
桌上有9張正面向上的撲克牌。每次翻動(dòng)其中任意2張(包括已翻過的牌),使它們從一面向上變?yōu)榱硪幻嫦蛏希ㄈ鐖D1),這樣一直做下去,能否使所有牌都反面向上?
你不妨動(dòng)手試一試,看看會(huì)不會(huì)出現(xiàn)所有牌都反面向上的情況。
事實(shí)上,不論你翻多少次,都不能使9張牌都反面向上。由這個(gè)結(jié)果,你能想到其中的數(shù)學(xué)道理嗎?
乍一看,找不到解決此問題的切入點(diǎn)。大家可能會(huì)覺得茫然。
大家還記得有理數(shù)乘法的符號法則嗎?我們能否借助有理數(shù)乘法的符號法則來揭示翻牌游戲中的數(shù)學(xué)道理呢?不妨試一試。
有理數(shù)乘法的符號法則是這樣的:幾個(gè)不等于0的有理數(shù)相乘,積的符號由負(fù)因數(shù)的個(gè)數(shù)決定,當(dāng)負(fù)因數(shù)有奇數(shù)個(gè)時(shí)。積的符號為負(fù),當(dāng)負(fù)因數(shù)有偶數(shù)個(gè)時(shí),積的符號為正。
在這個(gè)問題中,我們不必考慮撲克牌正面的花色及點(diǎn)數(shù),只需關(guān)注每張牌是正面向上還是反面向上。將牌的正面記成1,將牌的反面記成-1,翻動(dòng)一張牌即取1或-1的相反數(shù)。整個(gè)翻牌游戲由此建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,即連續(xù)9個(gè)1相乘的算式,通過不斷改變其中任意2個(gè)因數(shù)的符號,看能否使這個(gè)算式變成9個(gè)-1相乘的形式。有了這樣一個(gè)工具,不少領(lǐng)悟能力強(qiáng)的同學(xué)便明白了翻牌游戲中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)道理。
用1和-1分別記錄牌的兩種狀態(tài)。9張牌的狀態(tài)可以用這些數(shù)的乘積反映??疾烀看畏瓌?dòng)2張牌對結(jié)果的影響,即可解決問題。
開始時(shí)9張牌都正面向上,即9個(gè)1相乘,結(jié)果為1。若最后9張牌都反面向上。即9個(gè)-1相乘,則結(jié)果為-1。將9個(gè)1相乘的算式變成9個(gè)-1相乘的算式,積由1變成-1。但問題是,我們每次改變?nèi)我?個(gè)因數(shù)的符號并不能改變積為1這一結(jié)果。即不能將積由1變成-1,也就根本不可能將9個(gè)1相乘的算式變成9個(gè)-1相乘的算式。因此,無論翻多少次都不能使9張牌都反面向上。
責(zé)任編輯:潘彥坤
中學(xué)生數(shù)理化·七年級數(shù)學(xué)人教版2016年7期