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紙排輪–紙張切割最佳模式探討

一張全開的紙(1090mm*787mm)最多可以切成幾張A4(297mm*210mm),切了老半天我們只能切出10張,沒想到印刷廠老闆輕輕鬆鬆就可以畫出11張的切割圖,簡直太帥了,這不禁讓我們想到,若換了紙張或換了單位紙張又能切出多少塊呢?難道我們得不斷地畫不斷地排才能找出答案嗎?或許這些長寬之間是有關係的,因此我們就針對這個紙張切割問題去嘗試進行研究。研究中除了探索市面上紙張規格(菊版與四六版)與切割k數及影印紙的關係外,針對一張紙要如何才能切出最多塊單位紙張之問題,我們發現除了大小長寬有倍數關係的組合能完全切割外,其餘的並非能順利完切,在嘗試了數百組的數據進行紙上切割後,我們找到了能夠完切或接近完切的方法(或拼法),利用十字交乘法及搭配旋轉排法即可順利推得所能切出的最大數量,另外,我們再延伸利用此研究成果,設計了16套遊戲拼盤組,讓班上同學挑戰之。

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單位分數分解Ⅱ

對於「厄多斯與斯特勞斯猜想」,一直以來皆尚未有人破解。但研究價值未減,我們受其\r 吸引先後做出兩份作品。\r 第一份針對四十五屆中小學國展第三名作品做改進。發現其內容太複雜,不夠精簡,且\r 過於執著全國第三名作品的部份思維,導致代數衍生過多、計算困難,不夠系統化!\r 所以今年我們改進前份作品:最初思考以完全代數化來精簡內容,並引用方便閱讀紀錄\r 的數學符號運算。沒想到卻也意外找到「 厄多斯與斯特勞斯猜想」更 有系統地處理方式!\r 也因架構更系統化,讓我們方便以電腦程式來測試。\r 雖然最後,我們仍然未解決「厄多斯與斯特勞斯猜想」,不過卻在目前找到的資料中,得\r 到最有系統的解題架構,並將此猜想轉化成另一個存在性問題。

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尿者有液,電流無情

經由我們自製的電解動態電解質溶液裝置,可以測得在短距離(3cm)內的電流。動態電解質溶液在外加不同電壓下,經由I-V圖,依舊會符合歐姆定律得到線性關係。在相同V時,兩極距離3 cm下,動態電解質的電流約僅為靜態的1/3。各項變因下之測試:改變電壓、兩電極距離、電解質種類、濃度、黏滯性等,電流大小會與電解質濃度有正向關係、與兩電極間的距離成反比關係,濃度、黏滯性、流出水柱的環境、對水柱加壓等可以影響流下水柱的連續性,拉高兩電極的距離。雖然以活性電極鐵當電極進行電解,但仍以電解水為主要反應。經由自製膀胱模擬與估算,在水柱連續的前提下,電影裡對著通有電流的電極尿尿會觸電的情節是有機會可以發生的。

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常見庭園植物之花粉萌芽其型態形成和生理學上之研究

每當進行”國民中學生物下冊實驗 7-2 花粉管的觀察"教學時,常感到教材缺乏,效果不佳,學生不能在一節課內達到學習目標,故作此研究,希望能找到較多 、較佳,易採集到之教材。

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溶菌大量存在於蛋白內的生理意義

去年進行的原生質體的研究(參加第+八屆全國科展),顯示某些細菌對治菌酶特別敏感,水稻庭森枯病病原菌是一種桿菌,極易受到溶菌酶的作用變成圓形的原生質體,故為測定溶菌酶活性的很好菌株。溶菌酶存在于多種生物體內,但以蛋白質內的含量最高,約佔鵝蛋蛋白內總蛋白質的 3.4 %,一種酵素大量堆積在同一器官內,顯示該酵素扮演著一重要的生理作用,為了了解溶菌酶大量存在於蛋白內的生理意義,乃利用去年的原生質體研究結果,並配合生化分析等方法加以探討。

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神奇的費氏數列

曾經在數形關係的章節中,遇到了數列1,1,2,3,5,8…,覺得這數列真是與眾不同,詢問老師後才知道這數列的名稱是斐波那契數列,且這數列是在13世紀初的數學著作中被提出的,更有趣的是一開始其實這是個生小兔的問題,於是決定與同學一起研究這特別的數列------斐波那契數列。

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正整係數線齊次遞迴數列中的完全數列

本文主要就完全數列中的布朗準則(Brown's Critertion)、亨斯貝爾格(Honsberger)推理來探討正數係數線性齊次遞歸數列,得出是完全數列的有兩種類型:例如an+k = an+k-1 + an+k-2 + ......+ an+1 + 2an的數列、及型如an+k = an+k-1 + an+k-2 + ......+ an+1 + an,的k階廣義斐波納契數列;在適當選取初始條件,可使此數列為完全數列。且其初始條件的前k項最大值分別為1,2,4,8,…,2k-1 。 除了等比數列﹛1,2,4,8.16,…﹜的子序列和可唯一替代所有正整數外;本文同時建構廣義k階斐波納契數列的初始條件,使其任一正整數可以唯一表示成相異且無k個相鄰的廣義k階斐波納契數和來替代。

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神奇小森林的探討及利用

利用硫酸、雙氧水、一般土、水苔、泥碳土作為台灣欒樹、白柚、羅漢松和竹柏的各別個處理方法及栽培介質的材料。雙氧水具有種皮的穿透性及吸水性;水苔有保水性及通氣性,硫酸具有穿透性。台灣欒樹的實驗結果中發現雙氧水的處理方法最有助於發芽。羅漢白柚的實驗結果中發現剝皮的處理方法最有助於發芽。

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誰是鎘鬥大明星

為了受重金屬鎘污染土地尋求最友善的復育方法,我們嘗試在不同環境下,探討在模擬的鎘污染土壤,添加不同比例的天然資材對小白菜吸收重金屬情形,結果顯示,澆灌酸雨,添加「牛糞」或「稻草桿」堆肥後種植小白菜,可以促進受鎘污染土壤的鎘移除率,達到友善復育土地的效果。本實驗結果「稻草桿」及「牛糞」成為復育受鎘污染土壤的「鎘鬥大明星」。

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廚餘變身『沼』出能源

微生物分解有機質進行厭氧醱酵,可以產生沼氣等可燃燒的氣體,轉化後便是一種很棒的能源。我們嘗試用不同種類的生活廢棄物混合生態池的泥巴來製成沼氣,發現濃度愈高產氣量愈高。澱粉、醣類物質容易被分解快速產生氣體,而蛋白質則不容易被分解,產氣量較低。另外,蔬菜烹調後,因為細胞被破壞比較容易被細菌分解,因此產氣量較高,而生蔬菜則不易被細菌分解產氣量低。透過這些實驗我們發現,許多生活廢棄物經過適當處理後,都可以成為微生物的食物,並轉換成能源,充分發揮每一分價值。超高油價時代,人類必須開發及使用替代能源,沼氣就是一種很好綠色能源新亮點。

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蒼蠅!看你往那兒跑

有一天,弟弟對我說:「哥哥:你來看,線上停了好多蒼蠅,要像在那兒睡覺,唉!蒼蠅為什麼ˋ停在線上?」,再看看牆角邊的捕蠅紙所年的蒼蠅,比停在線上的蒼蠅少多了,為什麼不利用這種自然的現象做進一步的研究,來捕殺這可惡的蒼蠅。

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C.S.On tree- 懸巢舉尾蟻的防禦行為探討

過去生物模擬在螞蟻的社會行為已有完整的研究,例如:擁塞學中利用螞蟻出巢路徑探討人類塞車等等問題。但是在人類軍事行為中顯少有模擬生物的情形,而瑪以這種社會性昆蟲卻有可能發展出複雜的防禦機制,因此我選擇防禦速度較其他以中快速且在野外灌木、喬木混合林中常見的樹棲蟻-懸巢舉尾蟻(Crematogaster rogenhoferi)來探討防禦行為及模式。探討方向分為出巢、歸巢時間、出巢後的路徑、範圍、數量,經過一連串的實驗,將彙整的數據探究其中的關聯並推衍公式。初步的實驗結果:攻擊後有固定的出巢防禦及持續防禦時間,約為20 分鐘;在攻擊初期的防禦路徑為:以攻擊點為中心向外10公分往返,以圓形擴散;防禦數量最高峰皆約450 隻懸巢舉尾蟻。在之後將用白天夜晚、攻擊物是否停留以及攻擊點的位置不同,這三項變因來進行防禦行為的比較。

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