九连环是中国传统的有代表性的智力玩具,凝结着中国传统文化,具有极强的趣味性。九连环能既练脑又练手,对于开发人的逻辑思维能力及活动手指筋骨大有好处。同时它还可以培养学习工作的专注精神和耐心,实为老少咸宜。
九连环历史非常悠久,据说发明于战国时代。它是人类所发明的最奥妙的玩具之一。宋朝以后,九连环开始广为流传。在明清时期,上至士大夫,下至贩夫走卒,大家都很喜欢它。很多xx文学作品都提到过九连环,《红楼梦》中就有林黛玉巧解九连环的记载。在国外,数学家卡尔达诺在公元1550年已经提到了九连环。后来,数学家华利斯对九连环做了精辟的分析。格罗斯也深入研究了九连环,用二进制数给了它一个十分xx的答案。
九连环主要由九个圆环及框架组成。每一个圆环上都连有一个直杆,各直杆在后一个圆环内穿过,九个直杆的另一端用板或圆环相对固定住。圆环在框架上可以解下或套上。玩九连环就是要把这九个圆环全部从框架解下或套上。九连环的玩法比较复杂,无论解下还是套上,都要遵循一定的规则。
19世纪的格罗斯经过运算,证明共需要三百四十一步,到目前为止还没有其它更为便捷的答案。1975年国外出了一本关于离散数学的书,其中收录了这样一个数列: 1,2,5,10,21,42,85,170,341…… 这就是\"九连环\"的数列。
实际上,解下或套上n连环所需步数可用CM公式算出: f(n)=[2^(n+1)-0.5*(-1)^n-1.5]/3。
九连环的确环环相扣,趣味无穷。在{dy}次玩时,需要分析与综合相结合,不断进行思考和推理。复杂的玩法需要耐心和在困难面前不急躁的作风,切不可心浮气躁,使用暴力。玩九连环的次数多了,就会越来越熟练,也会对玩法有更加深刻的理解,能更好地体会其中的内在思想。
鲁班锁
“榫”、“卯”的源头可以追溯到七千年以前的新石器时代,鲁班锁曾是木匠们传道授艺的教具。一个古老的玩具,却折射出一个民族古老文化的传承。
鲁班锁,顾名思义,是鲁班用来考自己儿子的,用六根木头做的一个奇特的玩具。仅仅是从拆开到复原看似简单的要求,却花费了鲁班的儿子{yt}一夜的时间。从此,这个玩具流传开来,被人们称之为“鲁班锁”,江浙一带称之为“孔明锁”。
鲁班锁是根据“榫”、“卯”相互契合的原理,一榫一卯,一凸一凹,六根木头吻合而成的。“榫”和“卯”几乎伴随了中国古代人用木头的整个过程,民居、宫殿都是用木头做的。中国人使用木头的高超技术和丰富的经验在世界历史上xxxx,并形成体系影响到了日本、朝鲜、韩国、越南等地。这些成就从根本上说就是“榫”、“卯”的成就。“墙倒房不塌”,充分体现了中国建筑的神奇奥秘之处。鲁班锁是一种复杂的、高度技巧性的榫卯关系。是中国木构结点榫卯技巧达到{jz}的一种产物。
美国科普作家马丁·加德纳和几个科学家利用计算机进行建模,对中国的鲁班锁进行分割,分析出它有216种变换,解决了这一中国古老的难题。
今天,鲁班锁有了更加复杂的内部结构,从外形到材料都在不断改变着,甚至以它特殊的造型方式在艺术领域崭露头角。鲁班锁以其古朴的外表,对称的形状,神奇的内部结构,散发出独特的吸引人的魅力。
华容道
神奇的“洛书”,发展成一个风靡世界的游戏。重重阻挠,怎样逃出华容道?棋盘上的三国演义,带你挑战思维极限。
日本的《数理科学》杂志评选过世界智力游戏界的三大不可思议,分别为魔方,独立钻石棋和中国的华容道。
华容道,这个游戏很早就在我国民间流传。最初,是把{zd0}的木块移到出口。后来被赋予了曹操这一人物形象,与华容道的故事匹配,使游戏更富有趣味性。据说,在大禹治水期间,洛水里的一个神龟背上的图形被称为“洛书”。洛书的图案正好对应数字从一到九的三连方,并且任何方向上的三个数字之和都为“十五”。这就是后来的“三阶幻方”。当时被人们称作“九宫图”。后来发展为流行于唐宋时期的“重排九宫”。逐渐演变为今天的华容道。华容道与西方的“移动十五”及风靡一时的滑块游戏有着异曲同工之处。
华容道游戏本身的难度也在不断增加,从最广为人知的“横刀立马”阵法,到后来的兵不厌诈、以逸待劳、层层设防、水泄不通、过五关、齐头并进、插翅难飞等阵法,在创新中寻找着新的突破。华容道独特的魅力,使其成为20世纪{zshy}的益智玩具之一,受到了世界各国人民的喜爱。在不同国家,不同的文化背景下,游戏的故事内容不同,但玩法是相同的。
人们一直在寻求走出华容道的{zy}办法,美国xx科普作家马丁·加德纳为《科学美国人》杂志撰写数学游戏专栏长达三十年。他找到了更快的逃脱方法---八十一步,是目前世界上公认的{zj0}步解法。海南大学的教师顾剑,通过计算机编程证明出了“横刀立马”这一阵法到目前为止最少步数为八十一步。
寻求华容道{zy}解法,是一个锻炼思维方式的过程。它打破了人们的思维定式,锻炼了人的逆向思维,人们从中也得到了无穷的乐趣。
七巧板
七巧板是东方最古老的几何玩具,简单的七块拼版,却有着万千种变化。奇妙的几何分割从哪里来?我们将一同去探询七巧板的故事。
七巧板在西方被称为“唐图”,在中国被称为“七巧图”,由七块板组成的智力玩具。它或许是世界上最简单而富有智慧的玩具。七巧板游戏老少皆宜,并受到古今中外历史名人的喜爱。丹麦童话作家安徒生生前对七巧板有着浓厚的兴趣。相传拿破仑在被流放的那段时期经常以玩七巧板来消磨时光。中国清朝咸丰皇帝的母亲孝全皇后特别喜欢玩七巧板,七巧板在清代民间也非常流行。从而,七巧板游戏成为人类历史上{zshy}的玩具之一。
七巧板从外型上看很概括、很抽象,富有简单的美感。现在流行的七巧板分割方式是最科学的一种方式,其中最为基本的几何要素是等腰直角三角形。
人们对七巧板来源的猜测大概有以下三种:{dy},可以追溯到中国人对于“规”和“矩”的崇拜,最早在《周髀算经》提到,周朝便有了关于“矩”的应用;第二,古代数学的计算方法。《七巧图合璧》讲到七巧板的起源,即七巧板来源于勾股法。三国时期的数学家赵爽为了证明勾股定理,设计了弦图,也就是最早的七巧板拼板。这一图形在数学史上造成了很强的影响力,从此有了图证的方法更简捷、更直观地来解决数学问题。第三,由“燕几”和“蝶几”演化而来的。中国古代宴会上用的“几”,由于身份、地位的排列而大小、形状不同,从而有了不同的拼接方法。《燕几图》是七巧板最早的雏形。明代的“蝶几”可以组合出更丰富的图形,已十分接近今天的七巧板。七巧板与桌子的关系,这种推测是比较公认的七巧板的来源。
七巧板可以拼出四级大小不同的方形、三角形和平行四边形。它对于人们日常生活的影响是巨大的,被称为“想象力的体操”、“大脑的体操”。爱因斯坦说过,与知识相比,想象力是最重要的。知识是有限的,而想象力可以让人们环游全球。七巧板{zd0}的魅力就在于让人们的想象力能够尽情的驰骋和遨游。
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