怎樣切三刀把一個蛋糕平均分給五個人吃?

這道題目其實可以轉化為, 如果給一個圓(或者正方形)平均分為5分
切蛋糕,工具只有尺規,所用的直尺,是沒有刻度的

舉個例子:高斯的正十七邊形是這麼來的,巨牛逼!


我覺得Anub"arak的答案更漂亮!

1.

2.
或者一刀吧


假如蛋糕是個完美圓柱體,那麼橫向一刀切掉1/5,然後縱向兩刀切個十字分成四塊。


已經有這麼多腦洞,我就不添亂了,給個有完全可操作性的吧。
淘寶搜「蛋糕均分器」。此乃拯救人命的設計。

使用方法:
1. 印十均分之痕,得五均分之跡。

2. 沿著任意一條直徑切一刀,疊在另一塊上面。

3. 再切兩刀。

完美解決。救了孩子,也救了自己。
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補充:看到 @Anub"arak 的答案後我意識到我犯傻了。


這種小學算數題,明明是有正常答案的。
智商一百都有奶油吃,不用判刑,不用mathematica。
拒絕逗比,從我做起。

對一份概念糾結的盆友們,你萌吃到的一份全家桶都是這樣的嘛?


我們的小朋友剛好擁有一把專屬武器
我給他命名為:五分之一必殺刃!
360°/5=72°,所以這把刀的特徵就是,擁有完美的72°夾角
「五分之一必殺刃,切糕必殺,一切免煩憂!」
然後熊孩子們(假如叫小明和他的SB朋友們)
為了慶祝祖國和某SB的生日(國慶節生的朋友們對不起了),特意在網上定製了一個五角星蛋糕,如圖,在這個蛋糕上畫著一個非常標準的五角星,而且這個蛋糕很圓很圓~
於是,小明拿起五分之一必殺刃,對著五角星的兩個角切下第一刀
再在第一刀旁邊切下了第二刀
再在剩下的蛋糕中間,對準中間兩個五角星的角切下了第三刀
手起,刀落
從此小明和他的SB朋友們又可以一起愉快的玩耍了~~


誰說蛋糕必須是圓餅的形狀啦?(同樣的圖,換一種解釋:你以為三刀切成六塊就都是你的?錯。別忘了其中六分之一要交稅。)


一刀劈死一個小朋友。

還剩下兩刀機會,算自己四個小朋友。

馬上接著一刀再劈死一個小朋友。

大喊一聲:「還有哪個不服?」

整塊蛋糕都是你的~

區區兩刀就搞定^ω^


1 over 5高度上切一刀,然後橫著切兩刀四等分,得到 4 塊大的 4 塊小的。然後一個小朋友拿 4 塊小的,剩下一人一塊大的。


他的那份上面有顆草莓,我的怎麼沒有?


  • 很明顯這是一個非常不嚴謹的問題,以至於可以有各種各樣五花八門的答案。而且這些五花八門的答案很可能都是正確的。

  • 第一:這個問題中的蛋糕對我們來說,是立體的,還是平面的。
  • 第二:假設對我們來說蛋糕是平面的,那麼這「一刀」的概念,是只允許有直線,還是可以有射線,甚至可以有折線,曲線。
  • 第三:假設「一刀」只允許是直線,那麼每個小朋友分到的必須是一塊,還是可以是兩塊甚至三塊,只要總面積等於1/5就可以。

  • 問問題的,你連這些都不告訴我,就開始讓我開動腦筋去想問題,你玩死我算了?

  • 僅僅是我能想到的可以認為符合題意的審題方法就有N多種了:

1.絕對的限定條件:平面,只允許有直線,每個小朋友只允許分到一塊。
2.寬鬆的限定條件:平面,只允許有直線,每個小朋友可以分到多塊。
3.寬鬆的限定條件:平面,允許有直線、射線。
4.寬鬆的限定條件:平面,允許有折線、曲線。
5.寬鬆的限定條件:立體,圓柱。
6.寬鬆的限定條件:立體,球。
……

  • 首先,先來考慮絕對的限定條件:平面,只允許有直線,每個小朋友只允許分到一塊:

1.因為必須分為5塊,同時只允許有直線,又因為
三條直線在圓內沒有相交切4塊,

有一處相交切5塊,

有兩處相交切6塊,

有三處相交(兩兩相交)切7塊。

所以可以推斷:為了切5塊,必須有2刀、且只有2刀 在蛋糕內(圓周不算)相交。

2.因為每刀的先後順序對最終結果沒有影響,所以假設兩兩相交的直線優先確定,就會發現無論如何,第三刀都必須在避免與其它直線相交的同時,只能在已經分出的4塊蛋糕中,選擇一塊分為兩塊。
所以可以推斷:有一刀一定是獨立地將圓切為4/5和1/5,不需要考慮其它因素。則第三刀必為:

3.因為第三刀必然將一塊2/5的部分切為兩個1/5,設圓半徑為1,則第三刀中點距離圓周最近的距離為0.4919,則無論如何,若滿足:
形狀1面積為圓的1/5,形狀2面積為圓的1/5,
則:
形狀3的面積必然超過1/5.其餘兩部分面積和必然小於2/5。

所以,在此要求下,永遠不能滿足要求,將一塊蛋糕分給5個小朋友。
(僅個人看法,如有錯誤和不足歡迎指出,若我見到後,一定立即更改。)

  • 然後,再來考慮寬鬆的限定條件:平面,只允許有直線,每個小朋友可以分到多塊:

這裡只提供一種我能想到的方法:

I.求cos 36°:

1.設等腰△ABC的頂角A = 36°,角B=角C=72°,設底邊BC=1。

2.作底角B的平分線BD,交AC於D。AD=BD=BC=1

3.易證△BCD∽△ABC
BC:CD=AB:BC
BC*BC=AB*CD
1=(1+x)x
x*x+x-1=0
x=(√5-1)/2(負值捨去)

4.AB=AC=1+x
=(√5+1)/2

5.由余弦定理:cos A = (AB*AB+AC*AC-BC*BC)/(2AB*AC)
         = 1-1/(3+√5)
cos36° = (√5+1)/4

II.作圓內接正五邊形:

1. 確定圓心O;
2. 在圓O上取一點A,連接AO並延長交圓O於另一點B;設|AB|=4
3. 過點O作CD⊥AB,交圓O於C、D兩點;|CD|=4
4. 作OB垂直平分線MN,交OB於E點,交圓O於M,N;|OE|=|BE|=1

5. 以點E為圓心,EC長為半徑作弧,交BO延長線於點F;|EC|=|EF|=√5

6. 以點A為圓心,OF長為半徑作弧,交圓O分別於G、H兩點;|OF|=|OE|+|EF|=1+√5

7. (其實沒有必要繼續了,這一步僅僅為了方便理解)
以點G為圓心,GA長為半徑作弧,交圓O於P點;

以點P為圓心,GA長為半徑作弧,交圓O於Q點;

III.用如下方法分給5個小朋友:

通過OG,OH,OB切三條直線

(僅個人看法,如有錯誤和不足歡迎指出,若我見到後,一定立即更改。)

  • 若包括射線,答案太多,不一一敘述。

  • 若蛋糕為立體


… …
… … …

恕在下懶惰,不想繼續想下去了。因為 答案有N多種 ,且都符合要求。

(我認為如果要求通過嚴密推理的方式,去推敲不需要嚴密推理的問題,那這種問題已經不值得討論了)

(所以我認為,最標準的答案,就應該是:永遠也沒法用3刀分給5個小朋友,不然這個問題無聊得不值得思考)


三刀把出題的人砍死,五個小夥伴開心的吃起了蛋糕~


如果是正圓柱形蛋糕平行頂面均勻切三刀,將蛋糕分成5個圓柱體啊啊。紅線是刀的切線,圖略渣,見諒~


先砍兩刀分成四塊,其他人每人都有一份,自己可以不拿。
然後立即宣布實行國有化,統一收回自己吃,誰不聽話就給他第三刀。


這樣或許可以 沒經過計算 或許計算後可以平均到每個人


題主太機智,表面上是一道簡單的數學題。其實它吸引的不僅僅是熱愛數學的各位吃貨。
還結合情景地解密了一般納稅人的增值稅率為17%,1/6≈0.17。把這1/6交稅,然後再放心吃的內涵」不管怎麼分蛋糕都不能忘記國家」的良好法人行為 。@Zhang Fuguang 向機智的你致敬。
另外,還有解密相關制度的答案,讓題目中出現刀具,這樣一個在幾個只想吃蛋糕的單純孩子中足夠產生懼怕的工具。想一想,我們不都是想吃一小口蛋糕的孩子嗎?誰拿刀,誰老大,現在你還奢求吃到足量的1/5嗎?我們在生活中已經默認,不去爭取。
還有,激發了更多把自己幻想成拿刀的孩子的人,想像拿刀砍人只為獨吞蛋糕的親們。想一想,誰告訴你你可以代表其中一個孩子的???我們只是顧問哇(ㄒoㄒ)(ㄒoㄒ)既不能拿刀,也無法吃蛋糕。難道不能簡簡單單吃個蛋糕嗎?因為涉及5個人的利益的事情,讓單純想吃蛋糕的孩子們自相殘殺什麼的,真的還蠻可怕的。
ps:那個蛋糕均分器看起來蠻不錯的,雖然不合題意,但充滿了實用性。至少不會出現奶油麵餅相分離的分配情況。
最後,不管是具有娛樂精神的暴力答案,還是認認真真解題的數學答案,還是充滿內涵機智的答案。都解答了這個題目,大開腦洞和眼界,佩服各位哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇(⊙o⊙)哇


回答的關鍵是題乾沒有明確蛋糕的形狀和是否可採取輔助工具!因此,應該分兩種情況來解答,一是可以有輔助工具的情況,二是沒有輔助工具的情況。

在有輔助工具和特定的形狀下"可以有很多方法"在蛋糕上刻「工」字就是其中一種


一刀捅死一個人,再兩刀平分…


蛋糕不一定是圓的.....
而且可以一刀砍死兩個孩子,於是3刀是完全可以砍死4個孩子的,最後的部分剩下的一個孩子吃就行了


百度一搜就出來了: 第一刀用折線切分,切出72度角處,此時蛋糕一分為二,轉折點是圓心;第二刀切144度角處蛋糕分出一大兩小;第三刀切216度角處,剛好分五份

另外我的辦法是,用五等分刀來切,反正沒說什麼刀,這樣切一刀就行,當然順著刀印切隨便多少刀都行。
就是這個了


普通青年:" * "字形切成六塊,自已拿一塊,五個小朋友每人一塊
藝青年:先從1/5處橫切,然後"十"字切,五個小朋人手一塊
**青年:一刀捅死一個小朋友,然後"十"字切,四個小朋人手一塊
伸手黨:答案是什麼?
笨蛋:不知道哎!

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