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.

---

180.Два кувшина уравновешиваются тремя блюдцами, так что вес одного блюдца равен 2/3 веса кувшина. Теперь добавим на каждую чашу весов второго рисунка по стакану; при этом в левой чаше окажутся те же предметы, что и в левой чаше первого рисунка. Это означает, что вес кувшина равен весу блюдца и двух стаканов, а поскольку вес блюдца равен 2/3 веса кувшина, то вес двух стаканов равен оставшейся 1/3 Следовательно, вес каждого стакана равен 1/6 веса кувшина.

На первом рисунке мы видим, что стакан (1/6 веса кувшина) и бутылка уравновешивают кувшин; отсюда мы находим, что вес бутылки составляет 5/6 веса кувшина. Таким образом, чтобы уравновесить бутылку на последнем рисунке, требуется 5 стаканов.

181. Дополнительное количество спиртного, купленное агентом, увеличило стоимость всего запаса до 343 долларов. К этой сумме он сделал надбавку в 10 %, что привело к общей продажной стоимости, равной 377,3 доллара. Агент продал спиртного на 285,8 доллара, а на руках у него осталось напитков на 91,5 доллара, как и показано на рисунке. Стоимость этого остатка без 10 %-й надбавки составляет 83,18 доллара. Вычитая ее из 343 долларов (общей стоимости спиртного), мы находим стоимость проданного спиртного – 259,82 доллара. Мы вычитаем это значение из общей продажной стоимости в 285,8 доллара и находим, что доход города на продаже спиртного составил 25,98 доллара.

Это можно проверить следующим образом. Доход в 25,98 доллара плюс аванс в 12 долларов и 59,5 доллара стоимости напитков дают в сумме 97,48 доллара. Отсюда мы вычитаем комиссионные агента, равные 14,29 доллара, что дает стоимость оставшегося спиртного в 83,19 доллара и показывает, что расчеты агента были правильными в пределах 2 центов.

182. У леди в начале прогулки было 42 цента.

183. Дети были настолько не в ладах с календарем, что отправились в школу воскресным утром!

184.[Пусть х означает общее число столбов, а у – число часов, за которое автомобиль проезжает 3 5/8 мили. Автомобиль минует х столбов за у часов, то есть х/у столбов в час, или х/60у столбов в минуту. Поскольку нам известно, что число столбов, мимо которых автомобиль проезжает за минуту, умноженное на 3 5/8, равно его скорости, выраженной в милях в час, мы можем составить следующее уравнение: 35/8х / 60у = 35/8 / у.

Произведя сокращение на общий множитель в левой и правой частях, мы находим, что х = 60.

Поскольку линия длиной в 3 5/8 мили, или в 19 140 футов,[35] содержит 60 столбов, то, разделив 19 140 на 60, мы находим, что расстояние между двумя соседними столбами составляет 319 футов. Скорость автомобиля, как и длина линии, оказывается не существенной. Однако решение задачи не единственно, если только мы не предположим, что счет столбов, проезжаемых за минуту, начинается и заканчивается в точке, расположенной в промежутке между столбами, и что аналогично определяется и длина телеграфной линии. – М. Г.]

185. Вот эти 5 нечетных «цифр», которые в сумме дают 14:

186. На рисунке показан ответ к этой удивительно трудной головоломке.

187. Шахматную доску можно разделить на 18 различных частей, как показано на рисунке.

[Существует много разных способов, какими можно разделить доску на 18 различных частей. В качестве интересного упражнения читатель может попытаться найти доказательство того, что 18 – действительно максимальное число. – М. Г.]

188. Котелок, подобно абажуру, имеет форму усеченного конуса, у которого верхушка отрезана плоскостью, параллельной основанию. Объем такой фигуры можно найти, вычитая из объема конуса объем отрезанной части, или проще по формуле:

πh/3(R2 + r2 + Rr).

В этой формуле h означает высоту усеченного конуса, а r и R – соответственно радиусы верхнего и нижнего оснований. В нашем случае высота котла равна 12 дюймам, и один из радиусов вдвое больше другого. Если мы через R обозначим радиус дна, то радиус крышки будет равен 2R, а объем – 28π/R2. Поскольку объем равен 25 галлонам, то есть 5775 кубическим дюймам, легко найти диаметр обода, а тем самым и крышки – он чуть превышает 32 дюйма.

189. Каждую неделю добрая леди тратила на благотворительные цели 120 долларов. Первоначально еженедельное «пособие» получали 20 человек.

190. Один из способов образовать нужные 8 дробей состоит в следующем (некоторые из чисел можно слегка изменять и все же получить те же самые дроби).

191. В цирке было 14 лошадей и 22 наездника. Таким образом, на долю зверинца приходится 56 ног и 20 голов. На рисунке можно насчитать 10 животных и 7 птиц, что дает 17 голов и 54 ноги. Значит, остаются неучтенными 3 головы и 2 ноги. Не требуется особенно живого воображения, чтобы понять: в клетке, привлекшей столько народу, должен находиться индийский заклинатель змей с двумя кобрами.

192.Фермер Джонс начал торговлю, имея 719 дынь. Из них 576 дынь он продал по 1 доллару за дюжину (48 долларов), а оставшиеся 143 – по одному доллару за 13 штук (11 долларов), что принесло ему доход в 59 долларов за все 719 дынь.

[Треугольную пирамиду из 120 дынь вместе с треугольной пирамидой из 560 дынь можно превратить в одну треугольную пирамиду, содержащую 680 дынь. Общая формула для этих тетраэдрических чисел имеет вид 1/6n(n + l)(n + 2). – M. Г.]

193. Каждый из молодых людей начал с 25 долларов. Джим поставил 15 долларов при общей ставке 15 против 1 и выиграл 225 долларов, так что его капитал вырос до 250 долларов. Джек поставил 10 долларов при общей ставке 10 против 1 и выиграл 100 долларов, что принесло ему капитал в 125 долларов, то есть ровно половину капитала Джима.

194. Ответ показан на рисунке.

195. Поскольку нам не сказано, чему равна длина жерди, мы не можем определить число акров для каждого поля. Однако, дабы решить нашу задачу, это и не обязательно знать. Отношение площадей двух полей равно 209:210; следовательно, фермеры теряют на всей операции 1/210 площади своего прежнего поля. При этом они теряют такую же долю тыкв. Поскольку 1/210 от 840 тыкв составляет 4 штуки, мы делаем вывод, что с каждого акра они теряли по 4 тыквы.

196. Четыре кольца весят соответственно 1/4, 3/4, 21/4 и 6 3/4 фунта. Умело пользуясь этими кольцами и помещая их, если потребуется, на оба рычага весов, можно измерить любой вес от 1/4 фунта до 10 фунтов с точностью до 1/4 фунта.

197. Одни часы опережали другие на 3 мин в час; так что по прошествии 20 ч расхождение в их показаниях составило 1 ч.

198. В коробке можно разместить дюжину яиц, как показано на рисунке.

199. Задачу легко решить, двигаясь в обратную сторону. Я начал с 260 долларов, у барона было 80, а у графа – 140 долларов.

200. Мальчику было 5 лет.

201. Всего было 15 пчел.

202. Сумма обычных вкладов составляла 6 000 000 долларов.

203. Всего молодые люди отдали в прачечную 12 манжет и 18 воротничков. Стирка воротничка обходилась в 2 цента, а стирка манжеты в 2 1/2цента, так что Чарли заплатил 39 центов.

204.В этой интересной задаче, где уборка зерна производится вдоль полосы, идущей по краю поля, до тех пор, пока не будет убрана половина урожая, я нашел, что фермеры прибегли к одному простому правилу: «Четверть разницы между путем напрямик через поле и окружным путем по дороге». Выражаясь языком математики, это значит: из суммы двух сторон вычтите диагональ поля и поделите разность на 4.

Поле имело в длину 2000, а в ширину – 1000 ярдов. С помощью рулетки эти честные фермеры нашли, что диагональ, проведенная из одного угла поля в противоположный, чуть превосходит 2236 ярдов. «Кружной путь по дороге» составил, разумеется, 3000 ярдов, так что разность оказалась чуть меньше 764 ярдов. Четверть этой величины отличалась на самую малость от 191 ярда (190,983), что и следовало принять за ширину полосы.

205. Дедушкины часы остановились точно в 9 ч 49 мин 5 1/11 с.

206. С помощью 6 стрел можно выбить 100 очков, послав их соответственно в 17, 17, 17, 17, 16, 16.

207.На помещенном ниже рисунке слева показано, как можно разрезать квадрат на 5 частей, из которых удается сложить 2 греческих креста одинаковых размеров. Одна из частей имеет форму креста, а из остальных четырех частей складывается второй крест. После того как эта головоломка стала хорошо известной, я нашел способ добиться того же результата, разрезав квадрат только на 4 части, как показано в центре рисунка. Из этих частей можно сложить 2 креста, изображенные справа.

Для того чтобы разрезать квадрат на 5 частей, из которых можно сложить 2 греческих креста различных размеров, разрежьте его, как показано на помещенном ниже рисунке слева. Часть А представляет собой меньший крест, а из четырех других частей можно сложить большой крест, как показано на рисунке справа.