在一次數學興趣課上,黃老師帶我們玩了一個拿棋子的數學游戲,要求是這樣的:有10個棋子,兩人輪流拿棋子,每次可以拿1個或2個,誰能拿到最后一個,就算誰贏。與同學玩了幾次之后,我發現,只要第一次是我拿的,就先拿1個,然后每次看對手拿幾個,只要和對手拿的個數湊成3,這樣最后一個肯定由我拿,也就是說這個游戲先拿的人必勝。為什么第一次一定要拿1個呢?如果每次可以拿1個、2個或3個,那還能必勝嗎?如果可以拿的棋子再多一些,情況又會怎樣呢?帶著這一個個問題,我仔細地研究了一番,終于找到了問題的答案。
首先要說明的是“可控制數”,也就是可以控制的棋子個數之和。例如每次可以拿1個或2個這種情況,可控制數是3。因為對手拿1個,你就拿2個,對手拿2個,你就拿1個。為什么控制數不是4或2呢?如果對方拿2個,你也拿2個也可以湊到4,但如果對方拿1個,你就無法湊到4了。再如每次拿1個、2個或3個,可控制數就是4個,道理和上面一樣。一般來說,“可控制數”是可拿最少個數與最多個數的和。第二個要說明的是“棋子總數”,就是游戲規定的可以拿的棋子的總數。
這個游戲根據“可控制數”與“棋子總數”不同的關系,先拿者有必勝和必輸兩種情況:
一、必勝情況:
如果棋子總數÷可控制數有余數的話,那么你第一次只要拿掉余數,之后每次看對手拿的個數去湊成可控制數,這樣就會必勝。例如一開始的游戲中,計算10÷3=3……1,第一次拿去一個之后,剩下的個數就是可控制數的倍數了,每次你可以控制拿掉1個可控制數,也就是你只要保持剩下的棋子個數是可控制數的倍數就可以了,這樣下去最后一個肯定由你拿到。
二、必輸情況:
如果棋子總數÷可控制數沒有余數的話,并且你的對手也明白“可控制數”的道理,那么你就必輸無疑了。例如:一共有12個棋子,每次可以拿1個、2個、3個,可控制數是4,12÷4=3沒有余數,無論你先拿幾個,對方都可以控制拿出1個4,保持剩下的個數是可控制數4的倍數,這樣下去最后一個肯定被對手拿到。這種情況下如果想要獲勝的話,要么對手不懂“可控制數”出現失誤,要么你選擇后拿。
聽了我的介紹,你是否已經掌握了這個游戲的必勝之術呢?就用下面的題做一個檢驗吧:一共有35個棋子,每次可以拿1~6顆棋子,請給出一種必勝的策略!
(315313浙江省慈溪市掌起鎮中心小學)
(指導教師:黃宇杰)