桌面上有14只杯子,3只杯口朝上,现在每次翻动4只杯子(把杯口朝上的翻为朝下,把杯口朝下的翻为朝上)。问:能否经过若干次翻动后,把杯口都朝下?若不能,那么每次翻动6只能做到吗?7只呢?
[答案:把杯口朝上的杯子用 1表示,把杯口朝下的杯子用-1表示。
初始状态是3“ ”,11“-”,所以把14个数相乘则积为-1,而翻动1只杯子时,就是“把 1变为-1或者是把-1变为 1”,当翻动1只杯子时,就相当于原状态乘以-1.
翻动n次杯子时,就相当于乘以n个“-1”
所以每次翻动偶数只杯子时,不改变初始状态是“-1”的这个结果。
所以每次翻动4只杯子和每次翻动6只杯子,不能改变乘积为是“-1”的这个结果。
所以都不能做到。
而每次翻动奇数只杯子时,能改变初始状态是“-1”的这个结果。
所以每次翻动7只杯子且翻动奇数次能做到。
具体操作如下:原状态3只杯口朝上,11只杯口朝下。
①翻动2只杯口朝上,翻动5只杯口朝下,
翻动后,6只杯口朝上,翻动8只杯口朝下。
②翻动3只杯口朝上,翻动4只杯口朝下,
翻动后,7只杯口朝上,翻动7只杯口朝下。
③翻动7只杯口朝上。
翻动后,这时14只杯子都是杯口朝下,完成任务。]