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Matrix67: The Aha Moments
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Last updated almost 2 years ago
Nim 游戏的若干变种
almost 2 years ago
今年我为北京世纪坛的数学益智游戏展贡献了不少内容。我打算在这里记录一些自己的创作、发现、收获和心得。这是该系列的第三篇。 今年的数学益智游戏展有一个特色，就是到访者可以购买一个小册子，这可以为自己的参展体验加分。我们内部把它叫作“任务单”。任务单里有很多任务，对应了展会中的各种项目。完成任务可以获得印章，赢取奖励。为了增加任务单的附加价值，任务单上还附赠了很多简单展品的高级玩法说明。这里举一个有趣的例子。 展会现场有很多冰糕棍，可以用来做冰糕棍炸弹。任务单上给出了冰糕棍的另一种玩法——Nim 游戏。将冰糕棍从左到右摆成若干堆。两人轮流从其中一堆冰糕棍中取走任意数量的冰糕棍（可以全部取走，但不能不取）。取走最后一根冰糕棍的玩家获胜。 考虑到任务单的读者可能已经熟悉 Nim 游戏了，因此为了让所有人都能有新的收获，我补充了一些不太常见的 Nim 游戏变种。我一共准备了 10 条补充规则。游戏开始前，双方可以任选其中一条来玩。 每次只能从最左端或者最右端的那一堆中取冰糕棍。...
怎样给孩子设计一些好的谜题
almost 2 years ago
今年我为北京世纪坛的数学益智游戏展???献了不少内容。我打算在这里记录一些自己的创作、发现、收获和心得。顺便结合一下这几年的经历。这是该系列的第二篇。 两个孩子经常早晨 6 点就醒了，然后频频闯进我们卧室，给我们看他们用纸折的袜子，用乐高搭的袋熊，用水彩笔画的比萨，搞得我和孩子他妈没法睡觉。去年 5 月份左右，孩子他妈想了一个办法：在我们卧室门口放了一个纸糊的小信箱，让孩子把要给我们看的东西放信箱里。现在早晨果然能多睡一会儿了。几天后，孩子闹着说，他们想让自己的屋子门口也有个信箱。孩子他妈真又做了一个弄上去了。在信箱里放啥呢？于是我决定每天给孩子设计一些印在纸上的小活动，比如照图示折纸呀，比如看图编对话呀，比如自制两可图呀，等等。当然，还有很多我专门设计的谜题。 究竟怎样的谜题才算好的谜题，这话题就太大了。不过今天我想分享一些给孩子设计谜题时我喜欢注意的三点： 找到答案会自动带来奖励。孩子会因为成就感和外部奖励以外的原因进行解谜。 答案具备自我检查机制。即使孩子把答案做错了，他自己也能意识到。 解谜流程是非线性的。解谜的线索往往有冗余。解谜过程可以是多线并行的，不会因为卡在某一步而死掉。 学校考试里的多数单选题不满足任何一条。利用电子游戏这个媒介，这几条很容易全都实现。解开谜题后可以解锁新的内容，这就实现了第 1...
复原小时候见过的数学魔术
almost 2 years ago
今年我为北京世纪坛的数学益智游戏展贡献了不少内容。我打算在这里记录一些自己的创作、发现、收获和心得。顺便结合一下这几年的经历。这是该系列的第一篇。 有一个经典的数学小魔术。把 0 到 63 之间的数写在 6 张纸条上，其中第 1 张纸条上写着二进制表达中右起第 1 位数字为...
每个面都是凹多边形的多面体
almost 2 years ago
昨晚做梦，梦见了一个有趣的数学问题：有没有什么多面体，它的每个面都是凹多边形？有趣的是，接下来我梦见自己醒了过来，然后立即上网寻找答案。我梦见我查到了相关的论文，论文作者的名字中出现了很多奇怪的符号。我梦见我开始研究论文作者的名字该怎么发音。我梦见我研究了半天没有进展，于是踏上了拜访作者本人的路…… 然后就彻底醒了。然后立即上网寻找答案。废话不多说了。Branko Grünbaum 和 G. C. Shephard 在 1998 年的论文《Isohedra with Nonconvex...
16 年后重谈 P 和 NP
over 2 years ago
2006 年，我在博客（当时还是 MSN Space）上发了 《什么是 P 问题、NP 问题和 NPC 问题》 一文。这是我高二搞信息学竞赛时随手写的一些东西，是我的博客中最早的文章之一。今天偶然发现，这篇现在看了恨不得重写一遍的“科普”竟仍然有比较大的阅读量。时间过得很快。《星际争霸》（StarCraft）出了续作，德国队 7...
一些有趣的环面多面体
about 3 years ago
环面多面体，即亏格为 1 的多面体，直观地说就是有 1 个洞的多面体。下图中三个多面体里分别有 0 个洞、1 个洞和 2 个洞。第二个多面体就是环面多面体。最近，我在研究一些和环面多面体相关的话题，在这里和大家分享一些我的发现。 由正多边形构成的环面多面体...
趣题：切完大饼和蛋糕，让我们切一切甜甜圈
over 3 years ago
我正在餐桌前吃早餐。餐桌上有一张圆形的大饼，有一个方形的蛋糕，还有一个甜甜圈。我依次思考了下面三个问题。你能帮我想出它们的答案吗？ 3 刀切一张圆形的大饼，最多能把它分成多少块？或者说，3 条直线最多能把一个圆盘分成多少个区域？ 4 刀切一个方形的蛋糕，最多能把它分成多少块？或者说，4 个平面最多能把一个正方体分成多少个区域？ 3 刀切一个甜甜圈，最多能把它分成多少块？或者说，3 个平面最多能把一个（实心的）环面分成多少个区域？ 提示：上一个问题的答案总会为下一个问题提供线索。 3...
称假币问题的变形：无假币与“天平机”
over 3 years ago
大家应该听说过 9 枚硬币的问题吧。9 枚硬币当中有 8 枚是真币，有 1 枚是假币。所有的真币重量都相同，假币的重量则稍重一些。怎样利用一架天平两次就找出哪一枚硬币是假币？方法是，先把 9 枚硬币分成三组，每组各 3 枚硬币。然后，把第一组放在天平左边，把第二组放在天平右边。如果天平向左倾斜，说明假币在第一组里；如果天平向右倾斜，说明假币在第二组里；如果天平平衡，说明假币在剩下的第三组里。现在，假币的嫌疑范围就被缩小到...
UyHiP 趣题：能否把一个凸四边形分成若干个凹四边形
over 3 years ago
下面这个趣题出自 Using your Head is Permitted 谜题站 2016 年 10 月的题目：能否把一个凸四边形分成若干个凹四边形？ 答案是否定的。我们给出一个非常漂亮的证明。在下面的文字中，我们用“优角”一词来表示一个大于...
UyHiP 趣题：几个特殊的强正则图
over 8 years ago
下面这个趣题出自 Using your Head is Permitted 谜题站 2016 年 8 月的题目，稍有改动。 屋子里有若干个人，任意两个人都有恰好...