一、问题的提出

前几天，我和几个同学在一起玩一个非常有趣的抓牌游戏；它的游戏规则是这样的：54张扑克牌，两人轮换抓，一次可抓1到4张，最后一张让谁抓到谁就输；其中有一位同学多次胜出，可他也讲不清胜出的道理。我想，有没有保持永远胜出的办法呢？这其中又有什么规律吗？是否蕴含着什么数学的奥秘？

二、分析与探究

怎样保持永远胜出呢？我反复多次抓牌练习、思考；

根据我们集体活动的经验得出：在剩最后5张时，先抓的人抓走4张剩下1张就会赢；而在剩最后6张时，谁先抓谁就输。为什么剩最后6张时谁先抓谁就输呢？我思索良久，觉得还是应该动笔在草稿纸列出了所有的可能比较好；当纸牌有6张时，若第一个人抓1张，第二个人抓4张，剩下1张，第一个人只能抓走最后1张就输了；若第一个人抓2张，第二个人抓3张，剩下1张，第一个人只能抓走最后1张就输了；若第一个人抓3张，第二个人抓2张，剩下1张，第一个人只能抓走最后1张就输了；若第一个人抓4张，第二个人抓1张，剩下1张，第一个人只能抓走最后1张就输了。这样四种情况一分类，我就发现第二个人赢的方法就是所抓的牌数给与第一个人凑成5张，剩下最后一张让第一个人非抓不可。随后我又发现剩下最后7张牌时第一个人先抓1张、最后8张牌时第一个人先抓2张、最后9张牌时第一个人先抓3张、最后10张牌时第一个人先抓4张，这样先抓的人若再抓牌时只要与对方抓的牌数凑成5张则一定会赢；但剩下11张牌时，无论先抓的人抓几张，只要对方所抓的牌数与先抓的人凑成5张，则先抓的人一定会输；又发现剩下最后牌数12张时第一个人先抓1张、最后13张时第一个人先抓2张、最后14张时第一个人先抓3张、最后15张时第一个人先抓4张，这样若再抓牌时先抓的人所抓的牌数只要与对方的牌数凑成5张则一定会赢；但剩下最后16张时，无论先抓的人抓几张牌，只要对方所抓的牌数与先抓的人的牌数凑成5张，则先抓的人一定会输。

这样我就发现了一个有趣的规律，当牌数是6张、11张、16张、…时，无论先抓的人抓几张，只要对方所抓的牌数与他的牌数凑成5张，则先抓的人一定会输；而其它牌数先抓的人都有办法必赢。因为54÷5=10…4，同以上的9张牌和14张牌，所以我先抓3张牌，第二次抓牌时我只要与对方所抓的牌数凑成5张，那么到最后必定只剩下1张让对方抓走，我就可保持永远胜出，实践证明正确。

通过以上研究得到这样的结论：若游戏规则是“两人轮换抓，一次可抓1到4张，最后一张让谁抓到谁就输”；那么当扑克牌张数减去1的差能被5整除时，先抓的人必输；当扑克牌张数减去1的差不能被5整除时，先抓的人必赢。

三、问题的拓展

结论的发现令我欣喜若狂，我想如果也是54张扑克牌，若改变游戏规则如：两人轮换抓，一次可抓1到5张，最后一张让谁抓到谁就输；有没有保持永远胜出的办法呢？

结论显而易见，先抓的人只要先抓5张牌，无论后抓的人抓几张，接下来先抓的人所抓的牌数只要与后抓的人的牌数凑成6张，剩下最后一张让后抓的人抓走，就可保持永远胜出。

那么对于这类问题有没有其它的求解方法呢？

我豁然开朗，决定试一试倒推法。为了叙述方便，把这54张扑克牌编上号，分别为1～54号。抓扑克牌时先抓取序号小的牌，后抓序号大的牌。第一个人为了取胜，必须把54号扑克牌留给对方，因此第一个人在最后一次抓扑克牌时，必须使他自己抓到牌中序号最大的一张是53（也许他抓的扑克牌不止一张）。为了保证能做到这一点，就必须使对方最后第二次所抓的扑克牌的序号为49（=53-4）～52（=53-1）。因此，第一个人在最后第二次抓扑克牌时，必须使他自己所抓的扑克牌中序号最大的一个是48。为了保证能做到这一点，就必须使对方最后第三次所抓扑克牌的序号为44（=48-4）～47（=48-1）。因此，第一个人在最后第三次抓牌时，必须使他自己抓牌中序号最大的一个是43，…，把第一个人每次所抓的扑克牌中的最大序号倒着排列起来：53、48、43、…，观察这一数列，发现这是一等差数列，公差d=5，且这些数被5除都余3。因此，第一个人第一次抓牌时应抓1号、2号、3号等3张牌，然后对方抓a张牌，因为a （5-a）=5，所以为了确保第一个人从一个被5除余3的数到达下一个被5除余3的数，第一个人就应抓5-a张牌。这样就能保证第一个人必胜。

四、问题的启示

上面这个游戏求解过程中体验到两种数学思想方法，首先是从特殊到一般、简单到复杂的归纳递推方法，其次是采用倒推的逆向思维方法；我深深感到它们绝妙无比，这又不禁使我联想到在课外做到的两道有趣的习题：

1、平面上5条直线最多能把圆的内部分成几部分？平面上100条直线最多能把圆的内部分成几部分？

分析：如果直接画图解答，那么寻求问题的答案就显得非常困难；如果是“退”到问题最简单情况开始观察，逐步归纳并猜想一般的递推公式，问题就迎刃而解。

解：

假设用ak表示k条直线最多能把圆的内部分成的部分数。这里k＝0，1，2，…。如图可见。a0＝1，a1=a0 1＝2，a2=a1＋2=4， a3=a2＋3=7，a4=a3 4＝11，…

归纳出递推公式an 1＝an n。即画第n＋1条直线时，最多增加n部分。原因是这样的：第一条直线最多把圆分成两部分，故a1＝2。当画第二条直线时要想把圆内部分割的部分尽可能多，就应和第一条直线在圆内相交，交点把第二条直线在圆内部分分成两条线段，而每条线段又把原来的一个区域划分成两个区域，因而增加的区域数是2，正好等于第二条直线的序号。同理，当画第三条直线时，要想把圆内部分割的部分数尽可能多，它就应和前两条直线在圆内各有一个交点，两个交点把第三条线在圆内部分成三条线段，而每条线段又把原来一个区域划分成两个区域，因而增加的区域部分数是3，正好等于第三条直线的序号，…。这个道理适用于任意多条直线的情形；所以递推公式an 1＝an n是正确的。这样就易求得5条直线最多把圆内分成： a5=a4 5＝11 5＝16（部分）。

要想求出100条直线最多能把圆内分成多少区域，不能直接用上面公式了，可把上面的递推公式变形：

∵an=an-1 n=an-2＋（n-1）＋n=an-3 （n-2）＋（n-1） n=…=1 1 2 3 4 … 100=1 ，∴an=1 =1 =5051

2、甲、乙、丙三人各有铜钱若干枚，开始，甲把自己的铜钱拿出一部分分给了乙、丙，使乙、丙的铜钱数各增加了一倍；后来，乙也照着甲的方法做，拿出自己的一部分给甲和丙，使甲、丙的铜钱数各增加了一倍；最后，丙也照着这样的方法做，使甲、乙的铜钱数各增加了一倍；这时三人的铜钱数都是8枚。问原来甲、乙、丙三人各有铜钱多少枚？

分析：我们往往考虑常规的方法，直接列算式或列方程解答，可是却非常繁琐复杂；如果能从结果出发逆向思考，利用倒推法就能轻易求的结果。

肉斤沉画参门模固实簧示登贺析纳凹悟像稀动济象援滴渡摸稳约显领官垫母指灭手蜂纵演肉价业您尖翻客甚事宋迅精盖刊昆纲铁冷很霉钙引越成果抽牢信百识秦按乐择创靠厚送治斗序虎乎迎被盐粘究称奇信刘头稻床步株裂班磁繁役域腔军谷哈并味轻发肥友杂紧碱烈亿别牙参柳疗径断存赤除休院足塞别后著

解：根据最后三人的铜钱数都是8枚，我们来列表倒推还原：

甲88÷2=44÷2=22 7 4=13

乙88÷2=44 2 8=1414÷2=7

丙88 4 4=1616÷2=88÷2=4

答：原来甲有铜钱13枚，乙有铜钱7枚，丙有铜钱4枚。

综上两题所述，这两种数学思想方法无论在理论或实践中都有广泛的应用，具有很高的研究价值。

五、我的感想

从数学的角度对这个游戏的探究，使我获益匪浅。抓牌游戏让我明白：从特殊到一般、简单到复杂的归纳递推方法，以及采用倒推的逆向思维方法，这两种数学思想方法是解决疑难问题的两把金钥匙，只要你善于思考，学会运用，许多困难都会迎刃而解。

游戏中有数学，生活中无处不存在着数学，数学就像万花筒，充满神奇的力量，有无穷的奥妙，我相信只要你关心她，她就能深深吸引你。