围棋走法比
宇宙原子总量要多
高考结束了,成绩出来了,录取结果都知道了。超模君还是会劝你好好学数学,因为如果你选择再战,数学要考出好成绩,上岸了也逃不出高数的魔掌。
每年的高考题都会玩出一些新花样,今年的高考数学题也不例外。一个关于金星高度的问题引起了热议,其实很简单。
超模君想起了17年京卷的一道有争议的数学题:算出他们之间的比值,让学霸左右为难。这个问题印象深刻!
围棋走法和宇宙原子总量谁多
很多人的第一反应会是:什么?宇宙无边无际。你跟我说围棋比宇宙中的原子总数还要多?
别急,我们先来看看17年北京卷的数学题:
这是一个很有意思的问题。我们先来搞清楚如何计算围棋的复杂度和宇宙中的原子总数。其实都很简单,几分钟的事。
围棋走法比宇宙原子总量多
围棋有一个1919的棋盘,共有361个点。每一个落点都有三种可能:白子、黑子、空白,所以棋盘最终落点有3361种可能。围棋复杂度计算:
实际上由于下棋还有顺序,复杂度可能比这个数字还要大。
好了,我们回到这个高考题。
思维定势会让我们认为宇宙中一定有很多原子。毕竟在大家的印象里,宇宙很大,棋盘就那么大。我们能走多少路?
这道高考题的题目中给出了宇宙原子总量的计算就稍微复杂一点:,暗示了这道题是考查对数的知识点。
对数是非常重要的数学工具。你可以看到lg30.48有多强大。
它的定义是:如果ab=N,那么b=logaN,其中A叫底数,N叫实数,B叫对数。
例如,2=4,那么2=log2 4。我们称之为底数2,4的对数是2。以10为底的对数称为普通对数,用lg表示,例如LG10 3=3。
解决问题的步骤如下:
然而,事情没那么简单。
题目中给出的lg3的值是有争议的,因为lg30.477…如果将0.477代入数据,将得到M/N=10 92.24。现在问题变成了著名的科学家伽利略说过:给我时间、空间和对数,我可以创造一个世界。.
第一直觉告诉我们,它一定更接近d。
通过计算:
结果令人惊讶。要不是真正的数学计算,直觉会欺骗我们,10^92.24与答案D.10^93更接近呢,还是与答案C.10^73更接近?.
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从这道高考题,我们也知道了一个知识:围棋走法的复杂度远远大于宇宙的原子总数!
类似这种常常我们自认为是对的,数学知识常常会打我们脸。
数学刷新认知
我们的生活中就常常有这种例子,数学疯狂打脸,刷新认知。
一小学数学老师布置作业,让学生抛硬币200次,记录它们的正反面,第二天以书面的形式交给老师检查,很多同学偷懒故意制造“随机性”,但是老师看一眼就知道哪个同学是认真记录,哪个是自己胡乱编的。
因为随机丢200次硬币,连续出现6次连续为相同一面的概率,可通过计算得到高达99.8%,抛200次硬币出现6次连续为相同一面的事件极大可能发生。
简单讲一下概率的计算:
如果没有数学概率论的计算,谁又能想到连续出现6次连续为相同一面的概率这么高呢?
再比如说,现在有直径为10^-10m的原子、直径为5cm的网球,和直接为12cm梨。问网球和原子的直径差距大,还是和梨的直径差距大?
很多人会认为,网球和梨相差两倍多,但是和原子却差了几亿倍,肯定是和原子差距大。
答案是错的,因为比大小是作差,不是作比,网球和梨的差距为7cm,和原子的差距不到5cm。
相似的例子不胜枚举。所以凭经验去判断一个数学问题,往往会出错。
直觉会骗你,但是数学不会骗你!所以还是好好学数学吧!