Tanya’s english cucumber game

坦雅的黄瓜切片游戏

凯特回家了,留下三个人分两根黄瓜

暑假期间,坦雅、廷库、凯特和彼得经常轮流到彼此家里玩。因为外面天气很热,他们只能在室内玩。不管在哪里玩,他们总能吃到一些东西、喝到一些饮料。

彼得的妈妈还给了他们两根英国黄瓜,并告诉他们要把所有东西平均分配。

凯特不太喜欢吃英国黄瓜,所以回家了。这样就只剩下三个孩子。坦雅请彼得叫妈妈过来,带一把刀,把两根黄瓜切开。

坦雅:阿姨,凯特走了,我们不知道怎样才能把两根英国黄瓜准确地平均分给三个人。我有个建议。请您先把每根黄瓜都切成相等的两半。

坦雅的游戏

阿姨照做了。每一块都是一根英国黄瓜的 1/2(见上面的黄瓜切片图片)。三个孩子每人拿了一块,还剩下一块 1/2 的黄瓜。坦雅请阿姨把剩下的这块再平分成两块,每块就是一根黄瓜的 1/4。然后她又请阿姨把这两块各切成两半,得到四块,每块都是一根黄瓜的 1/8。三个孩子每人又拿了一块。

坦雅请阿姨像刚才处理那块 1/2 黄瓜一样,继续切剩下的那一块。注意,这次剩下的只有一根黄瓜的 1/8。阿姨先把它切成两块,每块是 1/16,再把这两块分别切成两半。这样就有四块,每块都是一根黄瓜的 1/32。

三个孩子各拿走一块 1/32 的黄瓜,还剩下一块。坦雅还没来得及开口,阿姨就责备她说:“不许再切了!”

廷库:我拿到应得的全部份额了吗?我们三个人分两根黄瓜,每个人应该得到一根黄瓜的 2/3。

坦雅:没有,因为还剩下一小块。如果你想要,就拿去吧。

廷库:我不在乎那一小块黄瓜,我只是想把这道数学题算清楚。

坦雅:第一次我们每人拿到 1/2 根黄瓜,第二次拿到 1/8,第三次拿到 1/32。所以每个人总共拿到 1/2 + 1/8 + 1/32 根黄瓜。换成相同的分母,就是 16/32 + 4/32 + 1/32 = 21/32。我们本来应该每人得到 2/3 根黄瓜。3 和 32 的一个公倍数是 96。21/32 = 63/96,而 2/3 = 64/96。我们每人实际得到 63/96 根黄瓜,但应得的是 64/96 根。

彼得觉得,照这种切法,他永远也拿不到恰好 2/3 根黄瓜。坦雅给他妈妈设计了一个有趣的游戏,而妈妈迟早会放弃,问题只是什么时候放弃。他忍不住咯咯地笑起来,另外两个孩子也回家了。

挑战:聚会用的大披萨

你有一个切成 24 片的聚会大披萨。你和朋友们一共 10 个人,要把它平均分配。这意味着每人应该得到整个披萨的 1/10。请解释怎样才能尽可能公平地分配。妈妈愿意帮忙,但她每次只能把一块切成相等的两半。

切成24片的披萨

解答:首先,每个人拿两片,这样一共分出 20 片,每人得到整个披萨的 2/24。还剩 4 片,每片是整个披萨的 1/24。把每片切成两半,得到 8 小块;再把它们各切成两半,得到 16 小块,每块是整个披萨的 1/96。每个人拿一块,还剩 6 块。把这 6 块各切成两半,就得到 12 块更小的披萨,每块是整个披萨的 1/192。每人再拿一小块,还剩 2 小块。

这样每个人得到 2/24 + 1/96 + 1/192 = 16/192 + 2/192 + 1/192 = 19/192 个披萨。准确的份额应该是每人 1/10 个披萨,也就是 19.2/192。大家可以接受这个近似结果,也可以继续一次又一次地对半切。之所以不能通过有限次对半切得到准确的十分之一,是因为 10 的因数包括 2 和 5,而每次对半切只会引入因数 2。

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