小学生数学故事:充满数学的旅途
爸爸和聪聪一块到一个城市旅游,他们来到长途汽车站。车出站没多久,就已经通过9公里指示牌。爸爸指一指那匆匆后移的计程牌对聪聪说:“在你已经看到的1,2,…,9这9个数字中,任取8个随意排列都可组成一个8位数。在这许许多多8位数中,有些能被12整除,有些则不能。你能在所有那些可被12整除的8位数中写出最大的和最小的吗?”
聪聪起初感到无从下手,但冷静一想,只用了一些算术知识就解决了。下面我们一块来看看聪聪的解决思路吧。
聪聪注意到以下4件事:第一,数被12整除的条件是它既被3整除,也被4整除;第二,数被3整除的条件是:它的各位数字之和被3整除;第三,数被4整除的条件是它的十位和个位所成的两位数被4整除;第四,在1,2,…,9这9个数码中取定几个用种种次序排列而组成的多位数,要求这个多位数最大,则大的数字应尽可能放在高位;反之,要求这个多位数最小,则小的数字应尽可能放高位。
由于 1,2,…,9这9个数字之和是45,弃去3,6或9以后所剩8个数字之和都可被3整除。于是,弃去最小的3,再从大到小排列并调整最后两位的位置,使之所成的两位数能被4整除,即得符合爸爸要求的最大的8位数98765412。类似地,弃去9再从小到大排列并使最后两位所成的两位数能被4整除,得到最小的12345768。
小学生数学故事:二战中的数学
理智避开德军潜艇
1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击。当时,英美两国实力受限,又无力增派更多的护航舰艇。一时间,德军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额。为此,一位美国海军将领专门去请教了几位数学家。数学家们运用概率论分析后发现,舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件。从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律:一定数量的船编队规模越小,编次就越多;编次越多,与敌人相遇的概率就越大。美国海军接受了数学家的建议,命令舰队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口,结果盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%下降为1%,大大减少了损失。
算准深水炸弹的爆炸深度
二战期间,英美运输船队在大西洋航行时经常受到德军潜艇的袭击。英国空军经常派出轰炸机利用深水炸弹对德军潜艇实施打击,但轰炸效果总不理想。为此,英军请来一些数学家专门研究这一问题。结果发现,潜艇从发现英军飞机开始下潜到深水炸弹爆炸为止,只下潜了7.6米,而英军飞机的深水炸弹却已下沉到21米处爆炸,从而对潜艇的毁伤效果低下。经过科学论证,英军果断调整了深水炸弹的引信,爆炸深度由21米调整到9.1米,结果轰炸效果提高了4倍,德军还以为英军有了什么新式武器。