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+0  45 道 Bongard 问题:寻找图形分类的依据

Tag: 游戏 |  图形 | Uncategorized | 趣题
admin 发于 2014年09月23日 19:20 | 点击: 2349 | 展开摘要
如果让你设计一种用于人工智能测试的谜题,你会怎么设计?俄国计算机科学家 Mikhail Moiseevich Bongard 在 1967 年出版的 Проблема Узнавания 一书中提出了一种“图形分类依据”型的谜题。谜题的规则很简单:现已按照某种依据把 12 张图片分成了左右两组(每组各 6 张),问依据是什么。在 Проблема Узнавания 的附录中, Bongard 自己出了 100 道题,并把它们依次编号为 1, 2, 3, …, 1

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+0  趣题:圆内接八边形的面积

Tag: 几何 | Uncategorized | 趣题 | 证明
admin 发于 2014年09月22日 21:09 | 点击: 2296 | 展开摘要
一个圆内接八边形,各边长度依次为 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3 。求这个八边形的面积。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

假设圆的半径为 R 。整个八边形是由 4 个三边分别为 3, R, R 的三角形和 4 个三边分别为 2, R, R 的三角形组成。如果我们重新摆放这 8 个三角形,让这两种三角形交替出现的话,整个

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+0  利用重心推导平方和公式

Tag: 数列 | 物理 | 几何 | Uncategorized | 证明
admin 发于 2014年09月01日 03:45 | 点击: 2027 | 展开摘要
假设平面上有 1 + 2 + 3 + … + n 个小球,每个小球的质量都是 1kg 。它们排成了一个三角形阵,具体地说,它们排成了一个倒置的、以 (0, 1) 为顶点的等边三角形。这个三角形阵作为一整个物体,它的重心的 y 坐标是多少?我们有两种不同的求解方法。

第一种方法是暴力方法。这个物体的重心的 y 坐标,一定等于所有小球的 y 坐标的平均值,即

(1 × 1 + 2 × 2 + 3 × 3 + … + n × n) / (1 + 2 +

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+0  趣题:竞技场里的狮子能否保证抓住最高速度相同的小明?

Tag: 几何 | Uncategorized | 算法 | 趣题 | 极限
admin 发于 2014年08月30日 03:38 | 点击: 2317 | 展开摘要
小明和狮子同被关在一个半径为 10 米的竞技场里,狮子位于竞技场的圆心处,小明则在距离圆心 1 米的地方。两者的最大运动速度都是每秒 1 米。狮子有没有什么必胜策略,使得不管小明怎么跑,它总能在有限的时间里抓住小明?

根据 MathWorld 相关词条的描述,这个问题是由 R. Rado 在 1925 年时提出的。一个经典的“答案”是,狮子只需要始终保持自己与小明在圆盘的同一半径上即可。直觉上看,由于狮子总是处在“内圈”上,因而不管小明跑到了哪里,狮子总能轻松地与小明继续保

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+0  寻找相邻两项之比不趋于 1.618 的广义 Fibonacci 数列

Tag: 数列 | 抽象代数 | 线性代数 | Uncategorized | 趣题 | 证明
admin 发于 2014年08月14日 20:18 | 点击: 2309 | 展开摘要
大家或许知道 Fibonacci 数列 1, 1, 2, 3, 5, 8, … 有一个非常漂亮的性质:数列中的相邻两项之比将会越来越接近黄金比例 (1 + √5) / 2 ≈ 1.618 。事实上,如果我们用 F(n) 来表示第 n 个 Fibonacci 数的话,那么当 n → ∞ 时,我们有 F(n + 1) / F(n) → (1 + √5) / 2 。

不过,可能有人并不知道,如果把 Fibonacci 数列的前两项换成两个其他的正整数(但保持 Fibonacci

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+0  用三段 140 字符以内的代码生成一张 1024×1024 的图片

Tag: C语言 |  图形 | 比赛 | Uncategorized | 图片
admin 发于 2014年08月12日 04:54 | 点击: 2622 | 展开摘要
Kyle McCormick 在 StackExchange 上发起了一个叫做 Tweetable Mathematical Art 的比赛,参赛者需要用三条推这么长的代码来生成一张图片。具体地说,参赛者需要用 C++ 语言编写 RD 、 GR 、 BL 三个函数,每个函数都不能超过 140 个字符。每个函数都会接到 i 和 j 两个整型参数(0 ≤ i, j ≤ 1023),然后需要返回一个 0 到 255 之间的整数,表示位于 (i, j) 的像素点的颜色值。举个例子,如

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+0  趣题:寻找四个共圆的点

Tag:  图形 | 几何 | Uncategorized | 趣题
admin 发于 2014年08月12日 04:11 | 点击: 1687 | 展开摘要
5 张矩形的纸片和 6 张圆形的纸片散落在桌面上,如下图所示(其中一张矩形纸片被撕掉了一个角)。考虑所有露在外面的矩形顶点以及纸张边缘处的交点,你能否从中找出四个保证共圆的点?很简单,右下角那个绿色矩形的四个顶点就满足要求,因为矩形的四个顶点显然是共圆的。其实,在这个图里,还有另外三组满足要求的点,你能找到吗?

 

 

 

 

 

 

 

 

首先, A 、 B 、 C 、 D

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+0  Penney 的游戏:正所谓后发制人,先发制于人

Tag: 游戏 | Uncategorized | 算法 | 组合数学 | 证明 | 概率
admin 发于 2014年07月10日 21:36 | 点击: 1587 | 展开摘要
让我们来玩一个游戏。连续抛掷硬币,直到最近三次硬币抛掷结果是“正反反”或者“反反正”。如果是前者,那么我获胜,你需要给我 1 元钱;如果是后者,那么你获胜,我会给你 1 元钱。你愿意跟我玩这样的游戏吗?换句话说,这个游戏是公平的吗?

乍看上去,你似乎没有什么不同意这种玩法的理由,毕竟“正反反”和“反反正”的概率是均等的。连续抛掷三次硬币可以产生 8 种不同的结果,上述两种各占其中的 1/8 。况且,序列“正反反”和“反反正”看上去又是如此对称,获胜概率怎么看怎么一样。



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+0  将立方体绕其体对角线旋转一周后会得到什么图形?

Tag: 动画 | 几何 | Uncategorized | 趣题
admin 发于 2014年06月11日 02:45 | 点击: 1549 | 展开摘要
最近看到一道小学数学题,非常考验人的空间想象能力:将一个立方体绕着它的对角线 AC1 旋转一周,会得到下面的哪一种立体图形?

 

 

 

 

 

 

 

 

答案是 D 。下面是我自己做的一个演示动画。

你猜对了吗?

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+0  子串复杂度、平衡 01 串与 Sturmian 串

Tag:  图形 | Uncategorized | 算法 | 组合数学 | 证明
admin 发于 2014年06月09日 03:34 | 点击: 1684 | 展开摘要
让我们先从两个小问题开始说起。第一个问题是,是否存在某个无限不循环的 01 串,使得对于任意一个正整数 n ,该 01 串中长度为 n 的子串都有且仅有 n + 1 种?

或许这个问题来得有些突然。让我们慢慢解释一下,这个问题是怎么来的。衡量一个 01 串的复杂程度有很多办法,比方说,我们可以去考察它的“子串复杂度”(subword complexity),即子串的种类有多丰富。我们用 pw(n) 来表示,在一个(有可能无限长的)数字串 w 当中,长度为 n 的子串一共有多

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+0  在 2048 里能够得到的最大的数是多少?

Tag: 游戏 | Uncategorized | 趣题 | 二进制 | 组合数学 | 证明
admin 发于 2014年05月08日 01:21 | 点击: 2118 | 展开摘要
Michael Brand 在 Using your Head is Permitted 趣题站 2014 年 4 月的谜题中提出了一个这样的问题:在最近非常流行的小游戏 2048 中,你能得到的最大的数是多少?

在这里,我们简单描述一下游戏的规则。游戏在一个 4 × 4 的棋盘上进行,棋盘里填有一个个的“数块”,每个数块上都写有某个形如 2n 的正整数。每一步,你需要从上、下、左、右四个方向中选取一个方向,按下对应的方向键之后,所有的数块都会“落”到这个方向;若有两个同种

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+0  趣题:2014 年 INMO 中的一个问题

Tag: Uncategorized | 趣题 | 数论 | 证明
admin 发于 2014年05月06日 21:33 | 点击: 1586 | 展开摘要
这是 2014 年印度全国奥林匹克数学竞赛(INMO)的第 2 题:求证,对于任意正整数 n ,

[n/1] + [n/2] + [n/3] + … + [n/n] + [√n]

总是偶数。这里, [x] 表示不超过 x 的最大整数。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

官方给出的解答采用的是数学归纳法。不妨令

f(n) = [n/1] + [n/2] + [n

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