读者朋友可能都玩过猜数的游戏。在这种游戏中,出题人一般会让你事先想好一个数,然后进行一些类似下面的运算:加上2,乘以3,减去5,再减去你刚才想的那个数……进行5步或者10步运算之后,他会问你计算的结果,接着,他会立刻告诉你你事先想好的是哪个数。
这种游戏貌似很神秘,其实非常简单,它的原理就是解方程。例如,出题人让你进行右边表格中的运算。
当你告诉出题人结果的时候,他会立刻说出来你事先想好的那个数,他是怎么知道的呢?
其实方法很简单,只要看一下右边表格中的右边一栏就知道了,出题人事先把让你进行的那些运算变换成代数的语言。例如你事先想好的数是x,那么经过以上所有运算得到的结果就是(4x+1)。
比如你告诉他最后得出的结果是33,出题人就会在心里通过求解方程4x+1=33,得出x=8。同样,当你告诉他其他结果时,他也是用相同的方法得到答案。
所以,这个游戏其实很简单,出题人事先已经想好如何根据你告诉他的结果,计算出最初你想到的那个数。
明白了这一点,我们还可以对题目进行改进,以便让做游戏的人感到题目更有意思,也更有难度。比如说,你让做游戏的人自己决定采取什么样的运算。让他事先想好一个数,然后任意地进行一些运算(最好不要用除法,这会使游戏变得很复杂):加上或者减去某个数(比如加上2,减去5,等等),再乘以某个数(比如乘以2或者乘以3,等等),然后再加上或者减去事先想好的那个数……为了把你搞晕,他一定会做很多步运算。举例来说,假设他事先想好的数是5,然后他说:
“首先,我把它乘以2,再加上3,再加上刚才我想的那个数;然后加上1,乘以2,减去刚才想的那个数,再减去3,再减去刚才想的那个数,再减去2。最后,我再把上面运算出的结果乘以2,又加上3。”
他肯定以为把你弄糊涂了,所以,很得意地跟你说:
“最后计算出的结果是49。那么,我事先想好的那个数是多少?”
当你立刻告诉他那个数是5的时候,他一定惊讶得下巴都快掉下来了。
通过前面的分析,你一定想到过程是怎样的了。当他说想好了一个数的时候,你就把这个数假设为x,在他进行运算的时候,你默默地把他的话变换成了代数的语言。比如,当他说“乘以2”时,你心里想的是,现在这个数是2x;当他说“加上3”的时候,你心里想的是,现在这个数是(2x+3),等等,当把这些运算说完的时候,他以为把你弄乱了。其实,你已经得出了一个含有x的算式,而中间所进行的运算,你一个也没有少。如右表所示。
当他说完运算过程,你得到一个结果(8x+9)。当你听到他说:“最后计算出的结果是49。”就会马上得到一个方程8x+9=49。通过求解这个方程,可以很容易得出x=5。所以,你立刻告诉他,他事先想好的数是5。
跟前面的那个游戏比较,这个更有意思。因为这里他所做的运算不是你告诉他的,而是他自己选择的,他想怎么运算都可以。
当然,这个游戏也会有不灵的时候。比如说,当你朋友说了很多步运算之后,你得到的结果是(x+14),他又接着说:“然后,再减去事先想好的数,最后得到的结果是14。”于是,你跟着他继续计算(x+14)-x=14,此时你只得到一个数14,根本得不到什么方程。这样的话,你就没有办法得出他事先想好的那个数x。如果碰到这样的情况,你不妨这样做,在他说出计算结果前,立刻打断他的话,然后说:“等一下!你得到的结果是14,对不对?”当你的朋友听到这个结果的时候,一定以为你有什么神奇的力量!因为他什么也没有告诉你,你就已经知道了结果!虽然你没有得出他事先想好的那个数,但是,他仍然会觉得这个游戏非常有意思。
在左表中,我们就举了这样类似的例子。
在这个例子中,最后得出的结果是12,里面根本不含有x。在这种情形下,你便可以打断朋友的话,告诉他最后得到的结果是12。
只需稍加练习,你就可以跟朋友来玩这种游戏了。