Сэм Лойд - Самые знаменитые головоломки мира

• Название: Самые знаменитые головоломки мира
• Автор: Сэм Лойд
• Издательство: ООО «Фирма «Издательство ACT»
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1999
• ISBN: 5-237-02034-8

Сборник математических задач и увлекательных головоломок, принадлежащий перу одного из классиков этого жанра Сэма Лойда, несомненно доставит большое удовольствие всем любителям занимательной математики.

---

88. Задание можно выполнить за 19 шагов следующим образом: поднимитесь на перекладину 1, затем спуститесь снова на землю, а далее совершайте последовательно шаги на перекладине 1, 2, 3, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 7, 6, 7, 8, 9, 8, 9.

89. На рисунке к условию задачи изображены два грабителя, но не требуется быть Шерлоком Холмсом, чтобы понять, что грабителей было трое. Ведь требовалось разделить 21 пинту вина, 12 больших бутылок и 12 маленьких, а только 3 являются общим делителем этих чисел.

Один грабитель берет 3 полные кварты, 1 пустую кварту, 1 полную пинту и 3 пустые пинты. Каждый из двух оставшихся воров забирает 2 полные и 2 пустые кварты, 3 полные и 1 пустую пинты. Таким образом, каждый грабитель получает по 3,5 кварты вина и по 4 большие и 4 малые бутылки.

90. Сложите разницы в голосах с общим числом голосов и разделите на число кандидатов. Результат будет равен числу голосов, полученных победителем, откуда очевидным образом с помощью вычитания получатся и остальные числа. Таким образом, за кандидатов было подано соответственно 1336, 1314, 1306 и 1263 голоса.

91. Эта игра-головоломка дает широкий простор для неожиданных сюрпризов и красивых комбинаций. Первый игрок может выиграть 7 ячеек, соединив G с Н. Если второй игрок соединит J с К, топервый выиграет две ячейки, соединив К с О и Р с L, а затем сделает выжидающий ход от L к Я, вместо того чтобы выиграть еще 2 ячейки. Другой игрок выигрывает теперь 2 ячейки, соединив G с К, после чего он вынужден сделать еще один ход, который приносит первому игроку выигрыш остальных 5 ячеек.

Если после того, как первый игрок пойдет G – H, второй сделает ход D – Н, то первый ходит С – G, B – F, Е – F, a затем делает выжидающий ход M – N, врезультате чего ему обеспечен выигрыш еще четырех ячеек. Именно искусная тактика, когда жертвуют двумя ячейками, чтобы выиграть больше, придает особую пикантность этой игре.

[Эта головоломка, известная американским школьникам как «Точки и квадраты», являет собой самый простой пример топологической игры. Разумеется, в нее можно играть на прямоугольных полях различных размеров и форм. Квадратное поле с девятью точками проанализировать легко, но 16-точечная доска уже достаточно сложна. Мне не известны публикации, где бы анализировалась выигрышная стратегия первого или второго игрока (игра не может закончиться вничью, поскольку число нечетно).

В 1951 г. Ричард Хейнс придумал интересный трехмерный вариант этой игры, названный им «(Q-биклы». В эту игру можно играть также на двумерной решетке с треугольными или шестиугольными ячейками. – М. Г.]

92. Геертринг купила 1 поросенка за 1 крону, а ее муж, которым обязан быть Корнелиус, купил 8 свиней по 8 крон каждая. Катрюн купила 9 свиней по 9 крон, а ее муж Клаас купил 12 свиней по 12 крон. Анна купила 31 борова по 31 кроне, а ее славный муж Хендрик купил 32 свиньи по 32 кроны каждая.

93. Чтобы решить задачу с минимальным числом частей, вначале отрежьте треугольники 7 и 2 и заполните ими выемку в центре. Сделав затем зигзагообразный разрез, передвиньте часть 4 на одну ступеньку вниз, в результате чего у вас получится правильный квадрат.

[По иронии судьбы, разделывая под орех «сообразительного Алека», С. Лойд сам допустил грубую ошибку. Как это подробно объяснил Генри Э. Дьюдени,[29] только прямоугольники определенных пропорций можно преобразовать в квадрат подобным ступенчатым способом.

В данном же случае стороны прямоугольника находятся в отношении 3:4, что не позволяет совершить нужное ступенчатое преобразование. Аккуратное решение с пятью частями дал Г. Э. Дьюдени. Решения с четырьмя частями до сих пор не было найдено.

Даже старая задача Лойда, в которой лист бумаги, имеющий форму митры, требуется разрезать на четыре части одинаковых размеров и формы, решается лишь при неудовлетворительном допущении, что части, обозначенные одинаковыми буквами, соединяются в уголках и, следовательно, могут рассматриваться как одна часть! Лойд опубликовал также более приемлемое решение, содержащее 8 частей. – М. Г.]

94. Задача решается с помощью ломаной из 14 звеньев, показанной на рисунке.

95. 1. Паровоз П (правый) отгоняет свои вагоны далеко вправо.

2. Паровоз П заходит в тупик.

3. Паровоз Л (левый) проезжает вместе с тремя вагонами вправо.

4. Паровоз П возвращается на основной путь.

5. Паровоз П перегоняет влево от тупика три вагона.

6. Паровоз Л заходит в тупик.

7. Паровоз П движется с вагонами вправо.

8. Паровоз П перегоняет 7 вагонов влево»

9. Паровоз Л возвращается на основной путь.

10. Паровоз Л возвращается к поезду.

11. Паровоз Л тянет 5 вагонов вправо от тупика.

12. Паровоз Л загоняет последний вагон в тупик.

13. Паровоз Л тянет 4 вагона вправо.

14. Паровоз Л толкает 4 вагона влево.

15. Паровоз Л один отъезжает вправо.

16. Паровоз Л возвращается к тупику.

17. Паровоз Л выводит вагон из тупика на основной путь.

18. Паровоз Л возвращается влево.

19. Паровоз Л идет вперед с шестью вагонами.

20. Паровоз Л загоняет задний вагон в тупик.

21. Паровоз Л движется вправо с пятью вагонами.

22. Паровоз Л отгоняет 5 вагонов влево.

23. Паровоз Л движется вправо с одним вагоном.

24. Паровоз Л возвращается к тупику.

25. Паровоз Л движется вправо с двумя вагонами.

26. Паровоз Л возвращается влево от тупика.

27. Паровоз Л тянет 7 вагонов вправо от тупика.

28. Паровоз Л загоняет последний вагон в тупик.

29. Паровоз Л движется вправо с шестью вагонами.

30. Поезд П движется вправо.

31. Поезд П забирает свои 4 вагона и уезжает.

32. Поезд Л движется к тупику.

33. Поезд Л забирает свой третий вагон и бодро движется своим путем.

96. Задачу можно решить, изменив положение двух уток, как показано на рисунке. При этом получается 5 рядов по 4 утки в каждом, а в ягдташе оказывается одна утка.

97. Миссис Джонс была дочерью Смита и племянницей Брауна, так что всего было 4 человека. Вклад составил 100 долларов, израсходовано было 92 доллара, а каждый получил в конце месяца по 2 доллара.

98. Странные часы следующий раз покажут правильное время в 7 ч 5 мин 27 3/11 с.

[Лойд не объясняет, как он пришел к этому ответу, но мы не можем удержаться от того, чтобы не указать, сколь простой становится эта задача после того, как вы решите задачу 43. Допустим, что у заколдованных часов четыре стрелки: одна пара их движется правильно, а скорости движения в другой паре переставлены. В переставленной паре стрелки покажут правильное время только тогда, когда они совпадут с соответствующими стрелками правильной пары – часовая с часовой, а минутная с минутной. Поскольку одна пара стрелок переставлена, мы можем рассматривать две стрелки, показывающие 12, как часовую и минутную стрелки и поставить вопрос, когда эти две стрелки совпадут в следующий раз. А в этом как раз и состоял вопрос задачи 43, где ответом было 12 ч 45 мин 27 3/11 с Однако в данном случае это дает нам положение лишь заколдованной минутной стрелки.

Теперь обратим внимание на пару часовых стрелок, указывающих на 6. Ситуация здесь будет аналогичной. Поскольку одна из этих стрелок движется как минутная, две стрелки встретятся на таком же расстоянии после 6, на каком предыдущая пара встречается после 12. Отсюда и получается приведенный выше ответ. – М. Г.]

99.Когда Смит впервые встретился со своей будущей женой, он был втрое старше ее, но в день, о котором шла речь, 29 февраля 1896 года, ей было столько же лет, сколько ему было в момент их первой встречи. Значит, в момент первой встречи Тому было 15 лет, а его возлюбленной – 5, так что 29 февраля 1896 года ей должно быть 15 лет, а ему – 25. Следовательно, когда ей исполнится 45 лет, ему будет 55, что в сумме как раз и составит 100 лет.

Однако кое-кто, определив, что Тому 29 февраля 1896 года было 25 лет, впал в ту же ошибку, что и сам Том, утверждая, что в следующем високосном 1900 году ему исполнится 29 лет. На самом же деле ввиду одной из особенностей календаря 1900 год не високосный. Следующим високосным оказывается 1904 год, когда Тому исполняется 33 года.

100. Ответ ясен из рисунка.

101. Полумесяц можно разрезать на 21 кусочек.

[Известно, что в случае круга с помощью п прямых разрезов можно получить максимум (п2 + п)/2 + 1 частей. Однако в случае полумесяца это число возрастает до (п2+ 3п)/2+ 1. – М. Г.]

102. Ответ показан на рисунке.

103. Для того чтобы собрать 100 картофелин, необходимо преодолеть расстояние в 101 000 футов, или чуть больше 19 миль!