《数学家》分享了10个任何人都可以尝试的节日脑筋急转弯

这位19世纪俄罗斯数学教授说，数学是“一门需要极大想象力的科学”索菲娅·科瓦列夫斯卡娅——她是该领域女性平等的先驱人物。

我们每个人都有想象力，所以我相信每个人都有能力享受数学.这不仅仅是算术，而是逻辑、推理、模式发现和创造性思维的神奇结合。

答案是肯定的更多以及更多研究还显示，做这类拼图对大脑健康和发育有益。

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加拿大心理学家唐纳德·赫布的学习理论这也被称为“当神经元一起放电时，它们会连接在一起”（顺便说一句，这也是AI训练大型神经网络的指导原则之一）。新的通路开始形成，这些通路可以建立并维持强大的认知功能。

更重要的是，数学往往是一项合作的过程——当人们一起解决问题时，这也能带来极大的乐趣和成就感。

这就引出了这些节日主题的谜题，全家人都能一起解决。不需要正式的数学训练，也不需要复杂的公式来解决。

我希望他们在这个假期季能带给你一些正念放松的时刻。我们将在12月29日星期一发布答案，并在这里添加链接。祝你好运！

节日数学谜题游戏

谜题1：你会获得九枚外观一模一样的金币。你被告知其中一枚是假币，这枚硬币比真币轻。你还会得到一套老式天平，用来称重物体并显示哪一组更重。

问题：你需要进行多少次称重才能确定哪枚是假币？

谜题2：你被传送回过去，帮忙做圣诞晚餐。你的工作是烤圣诞派，但厨房里连钟表都没有，更别说手机了。

你只有两个蛋计时器：一个正好计时四分钟，另一个正好计时7分钟。可怕的厨师告诉你，把派放进烤箱里整整十分钟，不能更久。

问题：如何准确计时十分钟，又能避免被厨师训斥？

谜题3：成功烹饪圣诞派后，你现在负责分配热红酒——目前热红酒装在两个十升的桶里。

厨师递给你一瓶五升装的和一瓶四升装的，两瓶都是空的。他命令你每瓶装满三升葡萄酒，绝不浪费一滴。

问题：你是如何做到这一点的？

谜题4：为了这个测验，想象一下圣诞节不是12天，而是100天。在n-圣诞节的那一天，你会收到£n作为礼物，第一天的1英镑，到最后一天的100英镑。换句话说，礼物太多了，你根本数不清所有的钱！

问题：你能在不费力地把所有100个数字加在一起的情况下，计算出你获得的总金额吗？

（注：这个问题曾被提出给德国数学家和天文学家一个变体卡尔·弗里德里希·高斯18世纪。）

谜题5：这里有一串圣诞节的数字。序列中的前六个是：9, 11, 10, 12, 9, 5…（注：在某些版本中，第五个数字是11。）

问题：什么是下一个这个序列中的数字？

谜题6：请查看以下声明列表：

• 这份陈述列表中只有一个是假的。
• 这份清单中只有两个说法是假的。
• 这份清单中只有三句是错误的......依此类推，直到：
• 这份清单中有99条是错误的。
• 这份清单中有正好100条是假的。

问题：这100条陈述中，哪一条是唯一真实的？

谜题7：你和另外两个人——亚瑟和鲍勃——一起待在一个房间里，他们都逻辑无可挑剔。你们每个人都戴着一顶红色或绿色的圣诞帽。没人能看到自己的帽子，但你们都能看到另外两个。

你还可以看到亚瑟和鲍勃的帽子都是红色的。现在你们都被告知，至少有一顶帽子是红色的。亚瑟说：“我不知道我的帽子是什么颜色。”然后鲍勃说：“我不知道我的帽子是什么颜色。”

问题：你能推断出你的圣诞帽是什么颜色吗？

谜题8：你的圣诞树下有三个箱子。一个装有两个小礼物，一个装两块煤，一个装着一个小礼物和一块煤。

每个盒子上都有标签显示里面的内容——但标签混淆了，所以每个盒子现在都贴错了标签。现在你被告知可以打开一个盒子。

问题：你应该打开哪个盒子，才能切换标签，让每个标签都能正确显示盒子里的内容？

谜题9：圣诞晚餐前，调皮的杰克走进厨房，厨房里有一升的橙汁和一升的苹果汁。他决定往苹果汁瓶里倒一汤匙橙汁，然后搅拌均匀。

但调皮的吉尔已经看到了他所做的事。现在她进来，从苹果汁瓶里取了一汤匙液体，放进橙汁瓶里。

问题：现在苹果汁瓶里的橙汁更多了，还是橙汁瓶里的苹果汁更多了？

谜题10：在圣诞老人的家乡，所有钞票一面印有圣诞老人或圣诞夫人的画像，另一面印有礼物或驯鹿的图案。一位年轻的小精灵在一张显示以下图片的桌子上放置了四个纸条：

圣诞老人 | 圣诞夫人 | 现状 |驯鹿现在，一位年长且更睿智的小精灵告诉他：“如果圣诞老人在纸条的一面，礼物就一定在另一面。”

问题：年轻精灵必须翻阅哪些笔记以确认年长精灵所说的是否属实？

额外谜题

如果你需要一个节日平局，这里有一道题需要一点代数（以及公式“速度=距离/时间”）。有人可能会说这个问题无法解答，因为距离未知——但代数的魔力应该能给你答案。

圣诞老人乘坐雪橇以每小时30英里的速度从格陵兰前往北极，然后立即以每小时40英里的速度从北极返回格陵兰。

决胜条件：圣诞老人整个旅程的平均速度是多少？

（注：这个问题的非圣诞版本由美国物理学家朱利叶斯·萨姆纳-米勒.)

尼尔·桑德斯数学科学系高级讲师，伦敦大学圣乔治市

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