小 学 奥 数 博 弈 问 题 解 题 技巧
四年级语文上册教案-重庆邮电大学移通学院教务网
小 学 奥 数 博 弈 问 题 解 题 技巧
我国民间一直流传着一个名叫“抢十
八”的数学游戏:参与游戏的两人从1
开始轮流报数,每人每次可报一个数或两个连续的数,谁先报到1
8,谁就获胜。
本讲就是研究类似于这类游戏的取胜策略。
这类问题要用倒推法进行研究。以
“抢十八”游戏为例,最后要抢到18,此前
必须抢到15,只留给对方3个数,无论对方报一个数或两
个连续的数,己方都
能抢到18;同理要抢到15,此前必须抢到12。如此倒推回去,可得到一系列关
键数:18、15、12、9、6、3。这个游戏的取胜策略就是:每一步都抢到关键数,
直到
最后抢到18。这个游戏是一个不公平的游戏,报数顺序决定了最后的结果:
只有后报数者才能抢到这一
系列关键数,后报数者才有必胜策略。
根据以上分析,确立取胜策略重要的是抢到关键数。
游戏者所能用到的最大数和最小数之和称为关键因子,关键数要根据关键因子确
定。如“抢十八”游戏中
关键因子就是3,我们从最后一个数依次减3,通过倒
推可以找出游戏中所有关键数。
在“抢
十八”游戏中,最后数18是关键因子3的整数倍,也就是关键因子能被
最后报数整除,这样的游戏称为
平衡游戏,后报数者必胜。如果最后报数与关键
因子相除有余数,这样的游戏称为不平衡游戏,余数就是
不平衡因子。不平衡抢
数游戏也是不公平的游戏,先报数者有必胜策略:先消除不平衡因子,使其变成<
br>一个平衡游戏,先报数者随后就成为平衡游戏的后报数者。
【题目】:
有1996个
球,甲、乙两人进行取球比赛,规则是两人轮流取,每人每次最少取
1个,最多取4个,取到最后一个球
的人为胜。如果甲先取,如果取法才能保证
取胜?
【解析】:
这题的关键因子是:
1+4=5。1996÷5=399„„1,这是个不均衡的游戏,不均衡
因子是1。
甲取胜
策略为:甲先取1个球,剩下1995个球是5的399倍,使游戏变成了均
衡游戏。然后每次乙取完之
后,甲总是取出适量的球,保持与乙取出球的个数和
为5,那么剩下的球始终是5的倍数。直到最后只剩
下5个球,无论乙取几个球,
甲都能取到最后一个球。
【题目】:
甲乙两人轮流地往一张圆桌面上放一枚五分硬币不能重叠。谁放完一枚之后而使
得对方无法在往桌面上放
硬币时,谁就是胜利者。如果甲先放,甲有没有稳超胜
券的策略?
【解析】:
甲有稳超胜券的策略!
圆是中心对称图形,如下图一,甲先在圆桌正中心放一枚硬币(红色)
,然后无
论乙把硬币(蓝色)放在何处,甲就在乙所放位置关于中心点对称的位置上放另
一枚硬
币(如下图二),这样只要乙能找到位置放硬币,甲总能找到对应的位置,
直到结束,甲一定获胜。
将本题桌面的形状,由圆形改为其他轴对称图形,甲同样有必胜策略,道理同上。
【题目】:
在4×4的方格纸上有一粒棋子,现在甲、乙两人玩游戏。由甲从左下角的方格
开始为第一步,
乙接着移动这粒棋子,每次只能向上、向右或右上方移动一格,
两人就这样交替移动这粒棋子。谁把棋子
移到右上角谁获胜,问谁将获胜,获胜
的策略是什么?
如下图,要
想最后把棋子下到A点所在的格子里,必须迫使对方把棋子下到A
点周围的3个灰色格子里。
因为移动这粒棋子,每次只能向上、向右或右上方移动一格,如果某一方能把棋子下到B、D这两个格子里,则对方只能进入灰色格子,这方必胜。
由甲先下第一步,在左下角放
入棋子,乙有必胜策略:乙接着把棋子下到C格,
这样向右上方,甲只能把棋子移入某个绿色格子,乙再
接着肯定可以把棋子移入
A、B、D三个中的某个格子,从而取得最后的胜利。
A、B、C、D四个格子是制胜点,谁抢到谁获胜。
【提高训练】
1、
甲、乙两人抓棋子,规定最多可以抓3个,最少抓1个,谁取
到最后一个棋子就算输。若甲先去抓,棋子
数为2001个,问
乙是否有必胜的策略?
2、 在90张
卡片的两面各写一个数,第一张写上1与2,第二张写
上2和3,第三张写上3和4……,第89张写8
9与90,第90
张写90与91,打乱卡片的排列顺序,小华看的最后一张卡片
上的数是73.试讨论说明在什么情况下,小华可以马上猜出73
的反面是什么数?
3、 有这么一个游戏,报数的规则是:
(1) 两人轮流报数;(2
)每次报的数只能是1~10中的某一个数;(3)
谁报数后两人所报的全部数的和为2003,就算谁
获胜。如果让
你先报,你有必胜的策略吗?
4、 有两堆纽
扣,一堆50颗,一堆43颗。规则为甲、乙两人轮流
从中拿走一颗或几颗,甚至一堆,但每次只能在某
一堆中拿纽
扣,谁拿走最后一颗纽扣,谁就获胜?请问,你如何取胜?
5、 一个有9个格子的水果盘,贝贝和晶晶轮流在格子里放水果(每
个格子里只能放一个水果
)。贝贝放的是香梨,晶晶放的是苹果。
规定每人每次至少放1个,最多放3个,空格放满后,计算一<
br>下,哪一方的总数是偶数,哪一方就获胜。问如何确保获胜?
小 学 奥 数
博 弈 问 题 解 题 技巧
我国民间一直流传着一个名叫“抢十八”的数学游戏:参与游戏的两人
从1
开始轮流报数,每人每次可报一个数或两个连续的数,谁先报到18,谁就获胜。
本讲就是
研究类似于这类游戏的取胜策略。
这类问题要用倒推法进行研究。以“抢十八”游戏为例,最后要抢到
18,此前
必须抢到15,只留给对方3个数,无论对方报一个数或两个连续的数,己方都
能抢
到18;同理要抢到15,此前必须抢到12。如此倒推回去,可得到一系列关
键数:18、15、12
、9、6、3。这个游戏的取胜策略就是:每一步都抢到关键数,
直到最后抢到18。这个游戏是一个不
公平的游戏,报数顺序决定了最后的结果:
只有后报数者才能抢到这一系列关键数,后报数者才有必胜策
略。
根据以上分析,确立取胜策略重要的是抢到关键数。
游戏者所能用到的最大数和最小数
之和称为关键因子,关键数要根据关键因子确
定。如“抢十八”游戏中关键因子就是3,我们从最后一个
数依次减3,通过倒
推可以找出游戏中所有关键数。
在“抢十八”游戏中,最后数18是关键
因子3的整数倍,也就是关键因子能被
最后报数整除,这样的游戏称为平衡游戏,后报数者必胜。如果最
后报数与关键
因子相除有余数,这样的游戏称为不平衡游戏,余数就是不平衡因子。不平衡抢
数
游戏也是不公平的游戏,先报数者有必胜策略:先消除不平衡因子,使其变成
一个平衡游戏,先报数者随
后就成为平衡游戏的后报数者。
【题目】:
有1996个球,甲、乙两人进行取球比赛,规
则是两人轮流取,每人每次最少取
1个,最多取4个,取到最后一个球的人为胜。如果甲先取,如果取法
才能保证
取胜?
【解析】:
这题的关键因子是:1+4=5。1996÷5=39
9„„1,这是个不均衡的游戏,不均衡
因子是1。
甲取胜策略为:甲先取1个球,剩下19
95个球是5的399倍,使游戏变成了均
衡游戏。然后每次乙取完之后,甲总是取出适量的球,保持与
乙取出球的个数和
为5,那么剩下的球始终是5的倍数。直到最后只剩下5个球,无论乙取几个球,甲都能取到最后一个球。
【题目】:
甲乙两人轮流地往一张圆桌面上放
一枚五分硬币不能重叠。谁放完一枚之后而使
得对方无法在往桌面上放硬币时,谁就是胜利者。如果甲先
放,甲有没有稳超胜
券的策略?
【解析】:
甲有稳超胜券的策略!
圆是
中心对称图形,如下图一,甲先在圆桌正中心放一枚硬币(红色),然后无
论乙把硬币(蓝色)放在何处
,甲就在乙所放位置关于中心点对称的位置上放另
一枚硬币(如下图二),这样只要乙能找到位置放硬币
,甲总能找到对应的位置,
直到结束,甲一定获胜。
将本题桌面的形状,由圆形改为其他轴对称图形,甲同样有必胜策略,道理同上。
【题目】:
在4×4的方格纸上有一粒棋子,现在甲、乙两人玩游戏。由甲从左下角的方格
开始为第一步,
乙接着移动这粒棋子,每次只能向上、向右或右上方移动一格,
两人就这样交替移动这粒棋子。谁把棋子
移到右上角谁获胜,问谁将获胜,获胜
的策略是什么?
如下图,要
想最后把棋子下到A点所在的格子里,必须迫使对方把棋子下到A
点周围的3个灰色格子里。
因为移动这粒棋子,每次只能向上、向右或右上方移动一格,如果某一方能把棋子下到B、D这两个格子里,则对方只能进入灰色格子,这方必胜。
由甲先下第一步,在左下角放
入棋子,乙有必胜策略:乙接着把棋子下到C格,
这样向右上方,甲只能把棋子移入某个绿色格子,乙再
接着肯定可以把棋子移入
A、B、D三个中的某个格子,从而取得最后的胜利。
A、B、C、D四个格子是制胜点,谁抢到谁获胜。
【提高训练】
1、
甲、乙两人抓棋子,规定最多可以抓3个,最少抓1个,谁取
到最后一个棋子就算输。若甲先去抓,棋子
数为2001个,问
乙是否有必胜的策略?
2、 在90张
卡片的两面各写一个数,第一张写上1与2,第二张写
上2和3,第三张写上3和4……,第89张写8
9与90,第90
张写90与91,打乱卡片的排列顺序,小华看的最后一张卡片
上的数是73.试讨论说明在什么情况下,小华可以马上猜出73
的反面是什么数?
3、 有这么一个游戏,报数的规则是:
(1) 两人轮流报数;(2
)每次报的数只能是1~10中的某一个数;(3)
谁报数后两人所报的全部数的和为2003,就算谁
获胜。如果让
你先报,你有必胜的策略吗?
4、 有两堆纽
扣,一堆50颗,一堆43颗。规则为甲、乙两人轮流
从中拿走一颗或几颗,甚至一堆,但每次只能在某
一堆中拿纽
扣,谁拿走最后一颗纽扣,谁就获胜?请问,你如何取胜?
5、 一个有9个格子的水果盘,贝贝和晶晶轮流在格子里放水果(每
个格子里只能放一个水果
)。贝贝放的是香梨,晶晶放的是苹果。
规定每人每次至少放1个,最多放3个,空格放满后,计算一<
br>下,哪一方的总数是偶数,哪一方就获胜。问如何确保获胜?