Головоломки – одни из самых интересных игр, требующие проявления находчивости, смекалки, оригинальности мышления и умения критически оценить условия или постановку вопроса. Вы можете играть в них в одиночестве или устроить веселые соревнования с друзьями.
Головоломки с цифрами
Сумма цифр
В эту игру следует играть вдвоем. Игра довольно сложная, но если придерживаться правильной тактики, можно без труда одержать победу над соперником.
Условие
Для игры вам следует выбрать многозначное число, например 999, вычислить сумму его цифр (27), а затем уже приступить к соревнованию.
Чтобы выиграть, нужно выбрать правильную стратегию, поскольку ход игры зависит от первоначального хода.
Первый игрок называет число от 27 до 999 (27 называть можно, 999 – нельзя). У выбранного числа следует вычислить сумму цифр, после чего второй игрок должен назвать число, которое меньше названного, но не меньше суммы его цифр и т. д. Проигрывает тот, кто не может назвать следующее число.
Подсказка
Попробуйте решать задачу с конца. Для этого рассмотрите текущее число (первоначальное или только что названное соперником), на которое нужно назвать свое число.
Однозначные числа всегда проигрышны, поскольку нельзя сделать ход по правилам. А вот числа от 10 до 18 – выигрышны, так как можно назвать однозначное число. Проигрышным является и число 19, поскольку приходится называть число от 10 до 18, и соперник выигрывает.
Решение
Рассмотрим текущее число (первоначальное или только что названное соперником), на которое нужно назвать свое число.
Как уже отмечалось выше, однозначные числа являются проигрышными, поскольку нельзя сделать ход по правилам, а числа от 10 до 18 выигрышны, так как можно назвать однозначное число. Число 19 тоже проигрышное.
Выигрышными являются числа от 20 до 298 (можно назвать число 19), а число 299 проигрышное (наименьшее число, имеющее сумму цифр 19 + 1, – это 20). Следующим проигрышным числом является то, что определяется как наименьшее, имеющее сумму цифр 299 + 1, то есть 300.
Учитывая все отмеченное выше, чтобы выиграть, нужно назвать числа 299, 19 или 9. В этом случае соперник не выиграет.
Суперкрестики-нолики
Вы знаете простую игру в крестики-нолики? Если да, то вы без труда освоите и ее усложненный вариант. Прежде чем начать игру, вам следует начертить на листке бумаги в клетку поле 5 ? 5.
На игровом поле игроки ставят по очереди в любую клетку крестик или нолик.
Тот, кому удалось поставить три одинаковых знака в ряд (по горизонтали, вертикали или диагонали), побеждает.
Если это не удалось никому из игроков, игра считается сыгранной в ничью.
Подсказка: выигрышная стратегия – соблюдать симметрию.
Бесконечная игра
Это достаточно сложная игра, больше подходящая для проведения математических олимпиад. Однако, если вы обладаете незаурядными математическими способностями и можете найти достойного соперника, вы интересно и с пользой проведете время.
Условие
Игроки ходят по очереди. Один называет два числа, являющиеся концами отрезка. Соперник называет два других числа, являющиеся концами отрезка, вложенного в предыдущий. Игра может продолжаться бесконечно долго.
Первый игрок стремится, чтобы в пересечении всех названных отрезков было хотя бы одно рациональное число, а противник старается ему помешать.
Подсказка: каждым своим ходом второй игрок может избежать того, чтобы определенные рациональные числа попали в пересечение всех отрезков.
Решение
Чтобы выиграть в этой игре, следует соблюдать правильную стратегию. Первым своим ходом необходимо выбрать такой отрезок, чтобы в нем не было ни одной целой точки вида g/2, где g – целое число.
Соблюдая такую стратегию, на n-ом ходу следует выбрать такой отрезок, чтобы в нем не было ни одной точки вида g/n, где g – целое число. При любой игре соперника вы можете выбирать отрезки согласно изложенным выше правилам.
А теперь попробуем доказать, что в пересечении всех названных отрезков не может быть ни одного рационального числа. Итак, пусть рациональное число s/d (для некоторого целого числа s и натурального числа d) лежит в пересечении всех отрезков. Но это противоречит тому, что игрок на d-ом ходу назвал отрезок, не содержащий рациональных чисел, представленных в виде дроби со знаменателем d.
Синие и зеленые точки
Эта игра довольно сложная. В нее следует играть вдвоем. Для игры потребуется лист бумаги, а также ручки с синим и зеленым стержнями.
Условие
Игроки ходят по очереди. Первый ставит на листе бумаги зеленую точку, второй ставит на свободные места 10 синих точек. После этого первый игрок опять ставит на свободное место зеленую точку, второй ставит на свободные места 10 синих точек и т. д.
Первый игрок считается победителем, если 3 зеленые точки образуют правильный треугольник. Если второй ему помешает, то, соответственно, выигрывает он.
Подсказка: первому игроку следует ставить до определенного момента точки на одной прямой.
Решение
Предположим, первый игрок ставит точки на одной прямой, заботясь только о том, чтобы не попасть в уже поставленную точку (это всегда возможно, поскольку на прямой бесконечно много точек).
Если уже поставлено s зеленых точек на прямой, прибавление еще одной точки на этой прямой только увеличивает количество мест, на которые можно поставить зеленую точку так, чтобы с уже поставленными она образовала правильный треугольник.
Итак, число мест, куда можно поставить точку, чтобы получился правильный треугольник, после постановки (s + 1)-й зеленой точки равно сумме арифметической прогрессии 2 + 4 + 6 + ... + 2s = s(s + 1).
Число синих точек после этого хода станет равным 10(s + 1), что при s > 10 уже меньше, чем число возможных мест для зеленой точки, создающей правильный треугольник.
Учитывая все сказанное выше, можно сделать вывод, что у первого игрока всегда есть возможность после 10-го хода одержать победу.
Угадывание чисел
Это очень сложная головоломка, в которую следует играть вдвоем. При этом соперники должны обладать математическими способностями и определенными знаниями.
Условие
Один из игроков задумывает 10 натуральных чисел: s1, s2, s3, ..., s10. Соперник старается угадать их, задавая определенные вопросы. Разрешается задавать вопросы следующего типа: чему равна сумма b1s1 + b2s2 + ... + b10s10, где b1, b2, ..., b10 – некоторые натуральные числа?
При этом угадать задуманные числа следует не более, чем за 5 вопросов.
Подсказка: первым вопросом следует узнать, что все числа s1, s2, s3, ..., s10 меньше некоторой константы.
Решение
Выяснить, какие числа загадал соперник, вы можете всего за два вопроса. За первый вопрос следует узнать значение выражения s1 + s2 + s3 + ... + s10.
Предположим, что оно равно m. Возьмем достаточно большое число n, такое, что 10n > m. Задав второй вопрос, нужно узнать значение выражения s1 + 10ns2 + 102ns3 + ... + 109ns10.
Если значение этого выражения равно r, то в десятичной записи числа r справа налево будут идти группы из n-цифр, дающие десятичные записи чисел s1, s2, s3, ..., s10, возможно с несколькими нулями впереди (поскольку s1, s2, s3, ..., s10 < 10n, при сложении чисел s1, 10ns2, 102ns3, ..., 109ns10 в столбик переносов не возникает).
Вычеркивание чисел
В эту игру следует играть вдвоем. Как и в предыдущей игре, соперникам нужны определенные знания математики.
Условие
Игроки по очереди вычеркивают 9 чисел (по своему выбору) из последовательности 1, 2, ...,100, 101. После одиннадцати таких вычеркиваний останутся 2 числа. Первому игроку присуждается столько очков, какова разница между этими оставшимися числами.
Подсказка: первым ходом нужно вычеркнуть числа из середины.
Решение
Первым ходом вам следует вычеркнуть 9 чисел от 47 до 55. Остальные числа разбиваются на пары: 1 – 56, 2 – 57, ..., 46 – 101. После каждого хода соперника вам нужно вычеркнуть числа таким образом, чтобы в каждой паре было вычеркнуто или оба числа, или ни одного.
Таким образом, в конце останется пара чисел, разность которых равна 55. Это самое большое количество очков, которое можно получить в этой игре.
Головоломки-криптарифмы
Криптарифм – это математический ребус, в котором зашифрован пример на выполнение одного из арифметических действий. При этом одинаковые цифры шифруются одной и той же буквой, а разным цифрам соответствуют различные буквы. Считается, что никакое число не должно начинаться с нуля.
От одного до девяти
Замените звездочки цифрами от 1 до 9. Каждая цифра используется только один раз.
Ответ
RSXYZ
Замените буквы цифрами так, чтобы пример на умножение был верен. Каждой букве соответствует только одна цифра. При этом разным буквам не могут соответствовать одинаковые цифры.
Ответ
Сумма трех восьмизначных цифр
Замените буквы цифрами так, чтобы пример на сложение был верен. Разным буквам не могут соответствовать одинаковые цифры.
Ответ
Простые игры-головоломки
В такие игры могут играть даже дети. Тем не менее они интересны и взрослым. Для большинства таких игр вам потребуется листки бумаги и ручки.
Собаки и кошки
В эту игру следует играть вдвоем. Первый игрок задумывает любое четырехзначное число, содержащие разные цифры. Соперник старается угадать это число.
При каждом ходе отгадывающий называет четырехзначное число с разными цифрами. Если цифра из названного числа присутствует в отгадываемом числе, такая ситуация называется «собака». Если же цифра из названного числа есть в отгадываемом числе и стоит на том же самом месте, такая ситуация называется «кошка».
Предположим, первый игрок задумал число 5732, а его соперник назвал число 3798. Первый игрок должен сказать противнику: «Одна кошка и одна собака». Второй в свою очередь запоминает это или записывает на листке бумаги.
Свое число задумывает каждый из игроков. Они ходят по очереди. Выигрывает тот, кто раньше отгадает число соперника.
Морской бой
Цель этой игры – уничтожить объекты (корабли) противника. Играют в морской бой вдвоем. Каждому из игроков следует начертить по два квадратных поля размером 10 ? 10 клеток и нарисовать на одном из них корабли (рис. 11).
Вооруженные силы каждого игрока должны содержать следующие объекты:
– четыре однопалубных корабля (1 клетка);
– два двухпалубных корабля (2 клетки);
– два трехпалубных корабля (3 клетки);
– один четырехпалубный корабль (4 клетки).
Корабли нельзя располагать вплотную друг к другу, то есть между двумя соседними объектами должна быть как минимум одна свободная клетка.
Рис. 11. Морской бой
Вы выбираете клетку, называете ее координаты и «стреляете» в этот квадрат. Если вы потопили корабль противника, последний должен сказать: «Убил».
Если вы «ранили» корабль (то есть попали в объект, имеющий больше чем одну палубу), то соперник должен сказать: «Ранил». В случае попадания в корабль соперника вы получаете дополнительный ход.
Игра заканчивается, когда один из ее участников теряет все корабли.
Морской бой по-английски
В эту игру, как и в традиционный морской бой, играют вдвоем. Каждому игроку сначала нужно начертить два квадратных поля размером 10 ? 10 клеток и нарисовать такое же количество кораблей, как и в предыдущей игре.
После этого один из игроков называет сразу несколько (от 3 до 10, по уговору) координат клеток на поле противника.
Последний сообщает нападающему, сколько попаданий произошло, однако не указывает, на каких делениях находятся «убитые» или «раненные» корабли, а затем сам делает ход. С каждым ходом соперников уменьшается количество уцелевших кораблей.
Победа присуждается самому «меткому» игроку.
Морской бой по-американски
Каждый игрок чертит два игровых поля размером 22 ? 14 клеток, после чего делит их пополам – на море и сушу.
На море располагаются такие же объекты, как и в традиционном морском бое, а на суше игроки рисуют четыре танка (по 1 клетке) и четыре самолета (по 4 клетки).
Игру проводят по тем же правилам, что и традиционный морской бой.
Самолеты следует рисовать в виде буквы «Т».
Бой канонерок
Это еще один из вариантов морского боя. Каждый из игроков чертит два поля размером 10 ? 10 клеток и, как в традиционной игре, рисует на одном из них боевые единицы – корабли, которые состоят из одной клетки.
Игра проводится по правилам обычного морского боя.
Летучий голландец
В этой игре, в отличие от традиционного морского боя, фигурирует только один многопалубный (8 клеток) корабль.
Игроки рисуют по два игровых поля размером 20 ? 20 клеток. Корабль должен занимать несколько клеток по горизонтали, вертикали и диагонали.
Противники ходят по очереди. Если кто-нибудь из них попадает в палубу корабля соперника, последний имеет право передвинуть своего «летучего голландца» на любое другое свободное место своего игрового поля. При этом корабль теряет затонувшую палубу, но его контур остается прежним.
Виселица
Это популярная игра-головоломка, созданная специально для двух игроков. Для нее вам понадобятся чистый лист бумаги и ручка (карандаш).
Один из игроков задумывает слово. При этом он должен быть уверен, что его соперник знает это слово и знаком с его правильным написанием. На листке бумаги он пишет первую и последнюю букву этого слова, а вместо остальных букв ставит звездочки или точки. Например, г*******а (гильотина).
Соперник называет любую букву, которая, по его мнению, входит в состав этого слова. Если такая буква в слове есть, другой игрок вписывает ее вместо звездочки (если таких букв две, три и более, он вписывает их все). Если буква отсутствует в этом слове, он рисует первую деталь виселицы. Противник продолжает называть буквы до тех пор, пока не отгадает все слово. За каждый неправильный ответ первый игрок рисует по очереди все детали виселицы, а затем части туловища повешенного.
Если туловище нарисовано раньше, чем противник угадывает слово, первый игрок побеждает. Если его соперник отгадывает слово правильно до того как детали виселицы и туловище нарисованы полностью, побеждает он, и тогда наступает его очередь задумывать слово.
Коридорчики
Для этой игры вам понадобится лист бумаги в клетку прямоугольной или квадратной формы. Игроки по очереди проводят вертикальные или горизонтальные линии в одну клетку.
Тот, кому удалось замкнуть линиями клетку, ставит в ней крестик (нолик) и получает еще один ход. Когда все клетки окажутся занятыми, подсчитывают, кто из игроков «захватил» больше клеток.