换卡片

小编来今天给同学们带来的趣味数学故事是:换卡片 。
每天10分钟头脑大风暴,开发智力,培养探索能力,让你成为学习小天才 。
故事适合年级:小学【换卡片】趣味小故事:  
换卡片 由求学网数学网资料整理
按照规定,两张带有记号△的卡片可以换一张有□的卡片,两张有□的卡片换一张有的卡片,两张有的卡片换一张有○的卡片,两张有○的卡片换一张有◎的卡片 。
一个人有6张卡片,上面的记号分别是
△ △ □○
他去交换卡片,希望卡片的张数越少越好 。换卡后,他身边还有几张卡片?上面是些什么图形?
借用数学符号,可以将换卡过程表示如下 。
(△+△)+□+(+)+○=□+□+○+○=+◎ 。
由此可见,换卡后还剩两张卡片,上面的图形分别是和◎ 。
这题目很简单,一会儿就把卡片换好了 。但是这题目又不简单,因为它后面有背景 。
实际上,这个“两张换一张”的卡片问题,是以二进位制为背景的 。
要使总的卡片张数最少,每种卡片留下的张数只能是0或1,相当于在二进位制里只用两个数字0和1.
每两张同一种的卡片换一张高一级的卡片,相当于二进位制里同一位上的两个单位合并起来向上面一位进1,“逢二进一” 。
本题中每一张带有符号的卡片,相当于一个二进位制的数,对应关系如下:
△=1,
□=10,
=100,
○=1000,
◎=10000.
原来的卡片,有两张△,一张□,两张和一张○,可以用二进位制求它们的总和,得到
(1+1)+10+(100+100)+1000=10+10+1000+1000
=100+10000
=10100.
最后,将卡片记号排名榜和二进位制答数对照:
◎ ○□ △
1 0 1 0 0
在◎和的位置上是数字1,其他位置上都是0.由此可见,换卡片的结果,最后保留1张◎卡和1张卡 。
在生活中,很多场合都只有两种状态换来换去,例如灯泡的亮和熄,风扇叶的转和停,门铃的叮咚和寂静,都是由一个开关控制,有电送过去就工作,没有电送过去就休息 。
在数学上,可以用二进位制的数字1和0分别表示有和无,二进位制数的每一位相当于一个转换有无的开关 。所以二进位制可以在很多地方施展身手 。特别是电子计算机,在那里面,二进位制可算是大显神通了 。