Лучшие головоломки сродни настоящей поэзии. Они, с присущей им элегантностью и лаконичностью, пробуждают интерес, разжигают дух соперничества, проверяют нашу изобретательность, а порой даже открывают универсальные истины. Для решения хорошей головоломки не требуется никаких специальных знаний – только творческий подход, остроумие и способность ясно мыслить. Математические загадки захватывают наше воображение, поскольку отвечают стремлению человека осмыслить этот мир; доставляют нам удовольствие, потому что, решая их, мы постигаем смысл происходящего. При этом, какими бы поверхностными и надуманными ни были головоломки, стратегии, используемые нами для их решения, расширяют наш арсенал средств борьбы со многими проблемами в жизни. И самое важное – головоломки дают волю нашей интеллектуальной игривости. Они забавны и пробуждают любознательность. Представленный мной диапазон головоломок требует совершенно разных подходов к их решению. В одних случаях все будет зависеть от озарения, в других вам придется довериться интуиции, а в третьих… Но об этом мы еще поговорим.
Каждая глава посвящена определенной теме, а задачи следуют примерно в хронологическом порядке. Головоломки не упорядочены по сложности. Впрочем, зачастую определить уровень сложности довольно трудно, ведь то, что один человек воспринимает как пытки, другому кажется элементарным, и наоборот. Я объясню вам решение нескольких головоломок и подскажу, как разгадать еще несколько, но над остальными вам предстоит работать самостоятельно. (Ответы можно найти в конце книги.) Одни задачи достаточно просты. Над другими вы будете ломать голову несколько дней. Самые трудные обозначены символом . Даже если вы не справитесь с ними, надеюсь, их решение покажется вам таким же увлекательным, как и сами задачи. Порой самые волнующие ощущения вызывает открытие нового метода, идеи или последствий ее реализации, о которых вы не знали.
Перед каждой главой я привожу десять блицвопросов, чтобы настроить вас на нужный лад. Первый, третий и пятый разделы включают задачи повышенного уровня сложности, используемые организацией United Kingdom Mathematics Trust[2] в ходе национальных конкурсов по математике для школьников 11–13 лет. Все верно, для каждого ребенка по десять задач. Вы готовы к этому?
А теперь вернемся к задачам, которые я предложил в самом начале.
При взгляде на «числовое дерево» вы сразу же обратите внимание на его верхнюю левую часть. Как числа 72 и 99 могут дать 27?
Понятно! 99–72 = 27.
Другими словами, число в кружочке – это разность между числами в двух кружочках, которые указывают на него стрелками.
Обратите внимание: та же схема применима и к числу 18, которое следует дальше: 45–27 = 18.
То же верно и для числа 21: 39–18 = 21.
Это означает, что отсутствующее число должно быть равно разности между числами 36 и 21, то есть 36–21 = 15.
Для полноты картины продолжаем двигаться дальше по дереву: 28–15 = 13.
Замечательно! Закономерность сохраняется. Мы почти добрались до конца.
И вот тут нас поджидает сюрприз.
Последнее число 7 не равно разности между 21 и 13 – двумя числами, которые на него указывают.
Проклятье! Наше первоначальное предположение ошибочно. Число в кружочке не является разностью между числами в двух кружочках, указывающих на него стрелками. Йошигахара искусно провел нас по садовой дорожке только для того, чтобы в самом конце вернуть в исходную точку, а точнее, к исходному кружочку.
Как еще числа 72 и 99 могут образовать 27?
Ответ настолько прост, что вы могли его не заметить.
7 + 2 + 9 + 9 = 27.
Необходимо сложить все цифры, из которых состоят эти два числа.
Та же схема работает и в следующей строке:
2 + 7 + 4 + 5 = 18.
И в следующей. Стало быть, отсутствующее число должно быть таким: 2 + 1 + 3 + 6 = 12.
2
Благотворительная организация, основанная в 1996 году с целью помочь в обучении математике британских школьников.