理论教育 用心算加法做圆圈谜-数字21的停止点和二进制计数方法的证明

用心算加法做圆圈谜-数字21的停止点和二进制计数方法的证明

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:假定小朋友暗定圆圈中的数是5,你指定的数是9,把12与9用心算加起来,得21。当数到21,你就停下来。数到21,就会停在他暗定的数5上。这样加下去,当加到21时,你就大声说21。用字母代替三位数给出证明。写出一串数:1、2、4、8、16,即2°、21、2223、24,它们的和为31。这种计数的方法为二进制。例如:数二进制表2=21 103=21+20 1131=24+23+22+21+20 1111132=25 100000134=27+22+21 10000110二进制在计算机中记数是很方便,记任何一个数只要两个记号就够了。

用心算加法做圆圈谜-数字21的停止点和二进制计数方法的证明

猜 数

取1到12个数,把它们沿一个圆圈摆好。无论谁从这个圆圈里暗定一个数,都能够很快地把它猜出来。当然,也可以用12张扑克牌猜暗定的牌点,还可以拿一个时钟来猜暗定的钟点。

现在你让一个小朋友,在心里暗定圆圈中的一个数。然后,你在这个圆圈上给他指定任意一个数,并用心算把这个数加上12(这可是个秘密,不能让人知道),算好了,你大声说出这个数,就让暗定数的人,从他自己确定的数默数起,要求在心里默数的时候,从你指定的那个数开始数,沿圆圈反时针方向挨个数过去,一直数到你大声说出的那个数为止。这样,就正好停在他暗定的数上。

假定小朋友暗定圆圈中的数是5,你指定的数是9,把12与9用心算加起来,得21。然后,你对他说:请你默数,由你指定的那个数数起,从9开始数,沿反时针方向,依次数过去。当数到21,你就停下来。他从5那里开始,由数9数起,9、10、11……数到21,就会停在他暗定的数5上。这个游戏有点唬人。其实,道理简单。从5到9是这样数:5、6、7、8、9;从9到5,也得经过这几个数:9、8、7、6、5.只是要倒过来数。加12,再数一圈,又回到同一个数5。

明白了道理,还可以编出许多更有趣的游戏。例如暗定5、指定9,你就可以变个花样,说:

现在,我敲桌子。敲第一下,你在心里,把你暗定的数加1。敲第二下,你再加1。这样加下去,当加到21时,你就大声说21。这时,你停止敲桌子,就可以指出他暗定的数是5。

为什么你准能指出5呢?因为你在敲桌子的时候,在心里数着1、2、3、……他说“21”时,你数到16。考虑到他是从9数起,要是从5数起,那你应数到17。然后,你由9那里开始,反时针方向从1数到17,就数到了5。商等于多少让你的小伙伴任意写一个三位数,要求两端的数字不同,并把它们的差告诉你。写好后,再让他把这个数两端的数字交换位置,又得到一个数。然后,把较大的数减去较小的数,所得的差一定可以被9整除,而你总能够说出这个差被9除的商是多少。

商等于那个三位数两端数字的差与11的乘积。例如,845-548=297,297÷9=33=(8-5)×11。

为什么会这样呢?一个办法,是把所有的三位数,一个一个地算一遍。另一个办法,是摹仿?一个求平方的速算法?用字母代替三位数给出证明。

你在小纸条上写个数1089,把它装进信封里,封好,交给你的伙伴。然后,请他在信封上面任意写一个三位数,要求这个数两端的数字不同,并且差大于1。写好后,请他把两端的数字交换位置,用较大的数减去较小的数。在所得的结果中,再把两端的数字交换位置,把得到的三位数与前面两个三位数的差相加,得到一个和。好了,请他打开信封,取出写有1089的小纸条,使他惊讶的是,这个数正好是他得到的数。

这个听起来有些拗口的游戏,说的是:

只要(A,C)大于1,不管A、B、C、D、E、F是什么数字,总是1089。为什么会这样呢?

先看F。因为A大于C,所以(C-A)不够减,向B借1,得F=10+C-A。再看E。B-1-B不够减,向A借1,得E=10+B-1-B=9。再看D。D=A-1-C。于是,得F+D=D+F=10+C-A+A-1-C=9;E+E=18。

这样,使得到1089了。

奇妙的表

记了从1到31的数。随你暗定其中的一个数,只要指出在这个表中那几列上有这个数,那么,我立即可以猜出这个数。例如,你暗定的数是28。那么,你只要说出它在表中的第34、5列,我不用看表,就能告诉你暗定的数是28。(www.daowen.com)

夏天,你把这个表抄贴在扇片上,一边乘凉,一边和同伴玩这个游戏,那真是别有风味。

奥妙在哪里呢?很简单。你只要记住写在最下面一栏的数就行了。暗定的数28在4、8、16列,你只要把它们加起来,得28,这就是暗定的数。这个表是怎样编出来的呢?

很简单。写出一串数:1、2、4、8、16,即2°、21、2223、24,它们的和为31。这样,31以内的每一个正整数,都是这五个数中的几个的和。例如,27=16+8+2+1=2°+21+23+24,就在表中把它们固定在确定的列了。

每一个整数,都可以写成2的幂的和。这个表还可以继续编下去,并且可以把每一个数,都用0和1这两个数码来表示。例如,27可以表示为11011,15可以表示为1111。这种计数的方法为二进制

用二进制来记数,只要把整数,表示为2的幂的和就行了。例如:数二进制表

2=21 10

3=21+20 11

31=24+23+22+21+20 11111

32=25 100000

134=27+22+21 10000110

二进制在计算机中记数是很方便,记任何一个数只要两个记号就够了。

偶 数

请你暗定一个偶数。把它增加二倍后,取一半,再增加二倍。好了,现在,你只要告诉我得数用9除的商是多少,我就能立即说出你暗定的数。假定暗定的数是6,增加二倍得18,这个数的一半等于9,再增加二倍得27,用9去除,得3,3就是暗定数的一半。

这个游戏,暗定数也能是奇数。只是说法要作一点改变。奇数增加二倍后,不能被2整除,加1后再象前面那样作。

例如,暗定的数是5,增加二倍得15;15加1得16;16的一半是8;8增加二倍得24。24除以9,商2,余6。把商2乘2,再加1,得暗定数5。为什么准是这样,一样可以用字母代替数给出证明。

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