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翻杯子的秘诀

宁波市镇海区应行久外语实验学校 吴祎诺

2022-02-19

除夕夜吃完年夜饭,我们一家子在餐桌上玩起了游戏:算24点,猜拳,抢30等,好不热闹!其中最烧脑的就是“翻杯子”的游戏了。妈妈出了这么一道题:我们10个人,每个人面前都有一只杯子,现在这10只杯子口都是朝上的,每次操作将其中任意3个杯子同时翻转(杯口朝上的翻成杯口朝下,杯口朝下的翻成杯口朝上)。至上需要几次这样的操作,才能使这10个杯子全部变成杯口朝下?
听完题目,大家都纷纷拿起手中的杯子轮流翻转起来,试了好久都没有成功。我也迫不及待地试了一下,不过很快意识到这样无章法地翻转成功概率太低。既然这跟翻转的次数有关,那一定要考虑奇偶性。突然,我想到一句关于乘法算式的口诀:因数有偶积必偶,同奇相乘必得奇。
于是我飞快转动脑筋,暗暗算了起来:一个杯子由原来杯口朝上,要翻转成杯口朝下,需要翻转奇数次。同一个杯子翻转偶数次状态不改变,翻转奇数次状态会改变。现在有10个杯子,都要翻转奇数次,则一共要翻转偶数次才行(偶数×奇数=偶数)。按照要求,如果每次翻转3个杯子,翻转4次,共翻转了12个杯子,也是偶数。又因为12=3+1×9,只要把其中的一个杯子翻转3次,其余的每个杯子翻转1次就能办到,翻转过程如下图所示:(↑表示杯口朝上,↓表示杯口朝下)
原来的状态:↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
第一次翻转:↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
第二次翻转:↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑
第三次翻转:↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ ↓ ↓ ↑ ↑
第四次翻转:↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
   我把自己的推算过程跟大家说了一遍,并动手演示起来。果然,翻转四次以后,所有的杯子杯口都朝下了,大家都情不自禁地为我鼓起掌来。
原来,玩游戏也处处有学问,只要深入探究一下,都可以运用学过的数学知识来解决。数学真是无处不在啊!

 

指导教师:芦盼

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