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桌上放著8隻茶杯,全部杯口朝上,每次翻轉其中的4隻,只要翻轉兩次,就把它們全都翻成杯口朝下.如果將問題中的8隻改為6隻,每次仍然翻轉其中的4隻,能否經過若干次翻轉把它們全部翻成杯口朝下?
請動手試驗一下.這時你會發現經過三次翻轉就可以達到目的.說明如下:
用+1表示杯口朝上,-1表示杯口朝下,這三次翻轉過程可以簡單地表示如下:
初始狀態:+1,+1,+1,+1,+1,+1
第一次翻轉:-1,-1,-1,-1,+1,+1
第二次翻轉:-1,+1,+1,+1,-1,+l
第三次翻轉:-1,-1,-1,-1,-1,-1
如果再將問題中的8隻改為7隻,能否經過若干次翻轉(每次4隻)把它們全部翻成杯口朝下?
幾經試驗,你將發現,無法把它們全部翻成杯口朝下.
是你的“翻轉”能力差,還是根本無法完成?
“±1”將告訴你:不管你翻轉多少次,總是無法使這7隻杯口朝下.
道理很簡單.用+1表示杯口朝上,-1表示杯口朝下,問題就轉變成:“把7個+1每次改變其中4個的符號,若干次後能否把它們都變成-1?”考慮這7個數的乘積,由於每次都改變4個數的符號,所以它們的乘積永遠不變(即永為+1),而全部杯口朝下時7個數的乘積等於-1,這是不可能的.
道理竟是如此簡單,證明竟是如此巧妙,這要歸功於“±1”語言.
中國象棋中的馬走日字,在對弈時你發現下面這種現象沒有?
馬自某個位置跳起,如果再想回到原來位置,一定經過偶次步.
象棋盤共有9×10=90個位置,相鄰位置用符號不同的數(+與-1)來表示(圖中所有實心圓點位置用+1表示,余者用-1表示),那麼象棋馬從任何一個位置,每走一步就要改變符號.就是說,棋子馬要想不變符號,必須走偶步.而馬自某個位置跳起,再回到原來位置,符號不變,故得結論:馬自某個位置跳起,如果再想回到原來位置,一定經過偶次步。
數學家陳景潤的小故事
1966年屈居於六平方米小屋的陳景潤,借一盞昏暗的煤油燈,伏在床板上,用一支筆,耗去了幾麻袋的草稿紙,居然攻克了世界著名數學難題“哥德巴赫猜想”中的(1+2),創造了距摘取這顆數論皇冠上的明珠(1+ 1)只是一步之遙的輝煌。他證明了“每個大偶數都是一個素數及一個不超過兩個素數的乘積之和”,使他在哥德巴赫猜想的研究上居世界領先地位。這一結果國際上譽為“陳氏定理”,受到廣泛徵引。這項工作還使他與王元、潘承洞在1978年共同獲得中國自然科學獎一等獎。他研究哥德巴赫猜想和其他數論問題的成就,至今,仍然在世界上遙遙領先。世界級的數學大師、美國學者阿 •威爾(A?Weil)曾這樣稱贊他:“陳景潤的每一項工作,都好像是在喜馬拉雅山山巔上行走。