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

Hra s čísly

Jednoduchá hra s čísly pro dva hráče probíhá následovně. Hráči na papír napíšou řadu přirozených čísel od 1 do $n$, kde $n$ je liché číslo. Hráči střídavě škrtají jednotlivá čísla, až zůstanou poslední dvě nepřeškrtnutá. Začínající hráč zvítězí, pokud jsou zbývající dvě čísla nesoudělná, jinak vítězí soupeř. Co si vyberete? Začínat, nebo hrát jako druhý?

Řešení

Existuje překvapivě jednocduchá strategie. Stačí si uvědomit, že dvě po sobě jdoucí přirozená čísla jsou vždy nesoudělná. (Je-li $d$ společných dělitel čísel $n$ a $n+1$, pak $n=pd$, $n+1=qd$, kde $p$, $q$ jsou nějaká přirozená čísla. Pak $1=n+1-n=(q-p)d$, takže nutně $d=1$.) První hráč může škrtnout poslední číslo $n$. Zbývá sudý počet čísel, která tvoří dvojice čísel lišících se o 1. Když druhý hráč některé číslo škrtne, první hráč škrtne druhé číslo z příslušné dvojice. Takovým způsobem zajistí, že na konci zůstane nepřeškrtnutá dvojice čísel lišících se o 1, a tedy nesoudělných.