37。一类最大最小问题(推荐指数:5)
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在某个图形内放置点,使得这些点之间的距离的最小值最大,这一类问题
很多都很有趣,前几天给出的那个球面上的旅店就是一个。
现在再给出几个有趣的例子
1。正方形
2。圆
3。正三角形,这个最有趣,当n是三角形数时,即可以表示为n=k*(k+1)/2时
,最优解就是那种平凡的排列。你能证明这一点吗?:)
2003。6。12
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38。万能覆盖区域(推荐指数:4)
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能够覆盖任何一条长度为1的连通曲线的区域的面积最小是多少?
已知的最小的面积是(4+3^1/2)/24(请找出来)
有人证明:任何面积为0的区域不能覆盖(证明?)
另外的问题:所有长度为1的多边形曲线都可以用一块面积为0的区域覆盖(证明?)
如果曲线不限制在2维空间呢?比如3维?
2003。6。27
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41。万有曲线(推荐指数:5)
与一个半径为r的远的每条弦所在直线都相交的连通点集的长度的最小值是多少?
2003。6。27
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42。Janiper Green游戏(推荐指数:3)
玩这个游戏需要准备n张卡片,用1-n的数字分别给这些卡片编号。
把这些卡片按编号顺序正面朝上放在桌子上。
游戏规则如下:
1。两个游戏者轮流从桌子上取一张卡片,不再放回,也不能再次使用。
2。除了第一步外,以后所取的每一张卡片上的数字都必须是另一位游戏者上次所选数字的
整数因数或者倍数。
3。无法在选择一张卡片的一方为输。
4。游戏的第一步必须选择偶数。
求必胜策略。
2003。6。27
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43。递规循环的有理函数(请明白人给出有理递归函数的定义)
a,b,(b+1)/a,an=(1+a(n-1))/a(n-2)
一般的,设k元有理递归函数f(x1,x2。。。xk)有a1,a2。。。ak,an=f(an-k,an-k+1,。。。an-1)对于指定的k,周期最长是多少?
对于k=2,3,4已知的最长的周期分别是5,8,12。
2003。6。27
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45。n个字母的+-*/(推荐指数:3)
最坏情况下最少需要多少个括号?
这里面有几个问题需要澄清:
1.这个n个字母是独立变元(或者可以看作n个代数独立的实数?),当然我们还假设
它们使表达式有意义.
2.优先级的问题
(1)可以按现有的规定:*/相同,+-相同,*高于-,并且按从左向右的顺序
(2)也可以随意指定优先级别
3.转换前后的变元种类和数目的变化:
(1)变元的种类和数目都不变化,但顺序和结合方法可以改变
(2)变元的种类和数目可以变化,但不可以增加变元.
在(2)情况下,仅仅有+-*运算的最坏最小问题是平凡的,很容易知道这种情况下是0.
4.可能的推广
对于运算符+-*/的推广,把它们换成一些一般性的运算符
2003。8。26
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46。正方形中的点(推荐指数:5)【open】
在 n*n 的格点方阵中能否取出 2n 个点,使得其中无三点共线?
2003。8。26
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47。五子棋的问题(推荐指数:5)
n维空间的格点,两人轮流走棋
其中一个目的是使另一个人的连成一线(按原始定义)的数目最小。(如果
感觉这样的表述不够清晰,你可以认为步数充分大的时候会达到一个稳定态,
考虑那时候的连成一线的棋子数目)
问:是不是对任意的n,都有界?
有的话,给出一个估计。
试着在人数上推广这个问题
2003。8。26
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51。怎么算步数最少?(推荐指数:4)【open】
已知x,为了求出x^n,最少要做多少次乘法?假定中间运算的任何结果均可记住.
2003。8。26
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52。闭有界的严格凸图形的边界整点(推荐指数:5)
在平面上存在闭的有界的严格凸图形G,及无论多大的a,使得在aG的边界上至少存在[a^1/2]个整点.
当a等于完全平方整数时容易证明,其他的情况呢?
aG表示以原点为相似放射点(意会即可 呵呵)
2003。8。26
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53。最少需要多少个刻度?(推荐指数:3)【open】
一把直尺长n(n为正整数)米,问至少需要多少个刻度,才可以测量从1到n的所有整数长度?
2003。8。26
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57。射影平面的种类(推荐指数;5)【open】
射影平面是这样的集合
元素称作点,某些元素组成的子集称作线,点A在线a上,既A属于集合a.
它满足下面的性质:
1。任何两个不同的点在唯一的直线上
2。任何两个不同的线由唯一的点在这两个直线上
3。至少有四个点,其中任意三点不在一个直线上
4。至少有四条线,其中任意三条没有公共点
如果只有有限个点,可以证明线的条数和点的个数相等且为n^2+n+1的形式
并且每条线上有n+1个点,每一个点在n+1条线上。
我们称之为n阶射影平面
问题:对于怎样的n,存在n阶射影平面?
2003。8。26
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58。Coin tossing 经典问题(推荐指数:5)
抛掷得到面(H),底Tail)的概率分别为0.5,0.5,
做n次实验,请问连续得到H的最大次数的期望是什么?为什么呢?
2003。8。26
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59。12345。。。。(推荐指数:2)
1.如果前面加上一个小数点0.。。。是超越数吗?
2.如果从中间某处截断,有可能是质数吗?
2003。8。26
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61。 凸包的分离递归式求法(推荐指数;3)
在一个平面上,有不共线的A,B,C三个点,它们组成了一个三角形,我们称由这个
三角形内部的所有的点所组成的集合为S(其中S包括三角形三条边上的点)。
对于任意的一个区间[0,1]内的实数x,下面用递归的方式定义集合Sx:
1.A,B,C三点是集合Sx中的元素.
2.如果P1,P2是集合Sx中的元素,那么必定有:x*P1+(1-x)*P2也是Sx中的元素。
3.如果一个不同于A,B,C三点的点P属于Sx,那么集合Sx中必定存在两个点P1,P2,满
足x*P1+(1-x)*P2=P.
现在,如果把所有的Sx(0<=x<=1)做一个并集,定义为S',很明显S' 是S的一个子集
,那么,是不是有S'=S?由于三角形内的点都可以写成下面的形式:aA+bB+(1-a-b)C的形
式,那么,对于一个点aA+bB+(1-a-b)C,我们能不能找到一个Sx,使得aA+bB+(1-a-b)C是
这个集合的元素?也就是说:我们能不能找到一个函数f(x,y)=z(0<=x,y,z,x+y<=1),使
得点xA+yB+(1-x-y)C是上面所定义的集合Sz中的元素?如果可以找到,那么这个函数是
什么?
这个问题有一个地方很容易让人误解的地方.比如,对于三角形三条中线的交点E,有
的人可能会说,先有边AB的中点D属于集合S(1/2),然后再把A,D两个点连接起来,取它的1
/3分点,就可以得到E了.但是,D属于集合S(1/2),在这个集合当中,只能取1/2分点,不能用
1/3作为分点的.所以如果再要取下去的话,你只能去线段AD的1/2分点,也就是AD的中点.
这一点,希望大家不要误解.
这个问题,是我以前做问题时派生出来的。我当时希望通过这条途径解决问题,我
当时已经用两种方法证明了f函数是存在的:在一种方法中,我用了一种只有我的师父和
我才认可的奇特的数学方法,我很难说服别人;另一种方法是:我为这个题目找到了很
好的哲学背景,很方便地论证了它的正确性。但是,我不能用普通的数学分析方法来证
明它的正确性。所以,我一方面希望能够找到一种一般学过高等书都能看懂的数学方法
来证明f函数的存在性。
至于f函数的形式,很可惜,虽然我知道f不止一个,但是我一个也没有找出来。
2003.8.26
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62.正方形里的格子(推荐指数:5)
一个n*n的正方格,每一个小格里放一个整数
一共放进n*n个整数,而且
相邻两个格子的差的绝对值小于等于k(k是正整数)
问:这n^2个整数重复最多的那个数的重复次数最小值是多少?
要精确值
猜测:{n/k}({a}表示不小于a的最小整数)
2004。1。9
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63。球面上的旅店(推荐指数:3)
在n维单位球面上放置若干个点,任意两点的距离大于等于r(r>0,为常数)
问:最多可以放置多少个点?
对于2维球的球面,即圆周的情况,是平凡的,我算的结果[pai/arcsin(r/2)]
对于r=2^1/2,结果是2n(猜测)
如果题目要求任意两点的距离大于r的话,则当r=2^1/2时,结果是n+1(可以证明)
一个例子n>1
n+1个n维向量(1,a,a...a),(a,1,a...a)....(a,a.....1),(a,a......a)
(-1/(n-1)<a<0)
2004。1。9
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64。长方形蛋糕(amigo提供,推荐指数:4)
制饼师父做了一个长方形蛋糕,但只有一个等面积的正方形盒子。 他打算把蛋糕切成几块,然后每块分别放进盒子。你会教他如何切? 当然切的块数越少越好。
2004。1。9
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65。一个耗尽天才脑力的博弈问题(推荐指数:3)
5个囚犯,分别按1-5号在装有100颗绿豆的麻袋抓绿豆,规定每人至少抓一颗,而抓得最多
和最少的人将被处死,而且,他们之间不能交流,但在抓的时候,可以摸出剩下的豆子数
。问他们中谁的存活几率最大??
提示:
1,他们都是很聪明的人
2,他们的原则是先求保命,再去多杀人
3,100颗不必都分完
4,若有重复的情况,则也算最大或最小,一并处死
2004。1。9
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66。 称小球的推广(推荐指数:5)(open)
如果有n个小球,其中m(m<=n)个坏球(重量一样)并且比正常球轻
一个天平,m是已知的
问:至少需要多少次可以把所有的坏球确定出来?
2004。1。15
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68。圆形跑道上的运动员[open](推荐指数:5)
假设在一个周长为1米的圆形跑道上有k个运动员a1,a2...ak
他们以v1,v2...vk的恒定速率且不改变转向的在跑道上跑
v1,v2..vk的大小各不相同。
问是否对任意的运动员ai,都存在一个时刻,使得其他的运动员和他之间的距离(圆周上的
)
都大于等于1/k?
参考论文:http://www.combinatorics.org/Volume_8/PDF/v8i2r3.pdf
2004。1。15
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69。完美分组问题【open】(推荐指数:5)
一个宴会可能来的人数是a1,a2....或an人。
a1,a2....an为任意的正整数
那么,预先至少要将一块大蛋糕分成几块(每块大小不一定相同),
使得无论参加宴会的是哪个人数,都可以完全均分切好的蛋糕。
2004。1。15
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