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一塊正方形蛋糕,如何切,可以分成7等份?常見面試題!

小孩生日,你買了大號蛋糕,正方形的,怎樣才能平分給小孩(不要偏心),恰巧你有7個小孩!

也就是說,一塊正方形蛋糕,如何切,可以分成7等份?

首先,我們只有一把普普通通的小刀!

假設你可以很精確地沿著中線將蛋糕平分!

蛋糕朝上的面,我們稱之為「上面」;側對我們的面,我們稱之為「側面」。

要實現等分,我們可以這樣:

沿著中線切

沿著對角線切

但是我們發現,不管是橫著切還是豎著切,得到的蛋糕數,都是2的倍數(準確的說是2的n次方)!

等分成2份,4份,8份都很簡單,但是7份怎麼做到呢?

絞盡腦汁,不管歪著還是正著,好像都是辦不到的!

但是,有些看似不可能發生的事情,通過數學思想來驗證,卻是有可能發生的!

數學思路:

將正方形蛋糕等分成8份:

沿著「上面」的兩條中線,切兩刀;再橫著沿著「側面」的中線切一刀。

從上一步的8等份中,取出其中一份(也就是原來的1/8),剩下7等份放一邊,將取出的那一份再分成8等份。

重複第二步,直到無法再分(無限小或者足夠小)。

這樣我們得到很多很多(無限多或者足夠多),的7等份,從我們得到的所有7等份中,取出一份,並組合放在一起。得到了原來蛋糕的七分之一!!

OK,這樣我們將蛋糕平分成了7份!!

真的是這樣嗎?

我們來看步驟:

第一次等分所得的1/8;

加上第二次等分得到的1/8的1/8,也就是

1/8×1/8;

加上第三次得到的

1/8×1/8×1/8;

.……

……

以此類推,我們得到的是:

1/8+1/8×1/8+1/8×1/8×1/8+1/8×1/8×1/8×1/8.....(首項為1/8,公比為1/8的等比數列,的和)

=1/8(首項)÷(1-1/8(公比))

=1/8÷7/8

=1/7

上面用到的是等比數列的知識,

我們也可以簡單但是正確得理解這個問題:

要將蛋糕等分為7份,

首先將蛋糕等分為8份,取出一份,剩下7份

這樣如果我們可以將取出的一份分成7等份,並將其與原來剩下的7等份分別組合(相加)在一起,就

可以得到7份大小相等的蛋糕!!

那麼問題又變成了:「怎樣將蛋糕等分為7份」

所以我們只能一直分下去,直到最後一次我們所得到的8份中的一份(1/8的無窮多次方)可以省略不計!!!

(關鍵:8份中的一份(1/8)可以省略不計,8份中的兩份(1/8的無窮多次方+1/8的無窮多次方)也許就不行)

這樣省略掉了,最後一次我們所得到的8份中的一份(1/8的無窮多次方),

我們實際上相當於將蛋糕等分成了7份(參考步驟)!!!

這是數學中的極限問題,一個小到可以忽略的數,我們可以將它等效為0!!

努力更新中......


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