Matematika pro poučení i pro zábavu

Nedělejte si starosti ohledně vašich potíží v matematice. Můžu vás ujistit, že ty moje jsou ještě větší.
Albert Einstein v dopise středoškolačce Barbaře Lee Wilsonové 7. 1. 1943

Matematika je krásná: Co bylo pravda včera, je pravda i dnes.
Jaroslav Kurzweil při převzetí České hlavy v r. 2006

Popularizační přednášky Zábavné úlohy Trojrozměrný kalendář na rok 2020 Česká digitální matematická knihovna Další odkazy

Úlohy pro zábavu i pro poučení

Čarování s čísly

Tohle už vážně vypadá jako čarování. Kouzelník s čísly předá divákovi kartu s deseti řádky očíslovanými od 1 do 10. Otočí se k němu zády a požádá ho, aby do prvních dvou řádků zapsal nějaká dvě celá čísla mezi 1 a 20 a pak do každého dalšího řádku zapsal součet čísel z předchozích dvou řádků. Pak si nechá kartu ukázat a požádá diváka, aby sečetl všech deset zapsaných čísel. Karta vypadá třeba takto:

1      13
2      4
3      17
4      21
5      38
6      59
7      97
8      156
9      253
10      409

Zatímco divák počítá (smí použít i na kalkulačku), kouzelník vysloví součet 1067. Překvapený divák výsledek potvrdí. Přijdete na to, v čem spočívá trik?

Řešení

Trik musí fungovat s každou dvojící čísel, která divák zapíše do prvních dvou řádků. Označme je tedy obecně $a$, $b$. Čisla doplněná na kartě pak mají následující tvar:

1      $a$
2      $b$
3      $a+b$
4      $a+2b$
5      $2a+3b$
6      $3a+5b$
7      $5a+8b$
8      $8a+13b$
9      $13a+21b$
10      $21a+34b$

Součet všech deseti čísel v pravém sloupci je $55a+88b$. Všimnete si v tabulce něčeho zajímavého? Ovšem, součet je jedenáctinásobkem čísla na sedmém řádku. Kouzelníkovi stačí podívat se na číslo na sedmém řádku. Vynásobit ho z hlavy jedenácti je hračka. Předpokladem úspěšnosti tohoto triku samozřejmě je to, že divák neudělá chybu. Omezení velikosti prvních dvou čísel mezi 1 a 20 je jen z praktických důvodů. Příliš velká čísla zvyšují riziko, že divák nebo i kouzelník udělají chybu.