森棚教官數學題──鳩佔鵲巢

森棚教官數學題──鳩佔鵲巢
文/游森棚

鳥窩裡有五隻小喜鵲,以及一隻混進來的小斑鳩。這六隻小鳥圍成一圈,小斑鳩編號是0,接著沿著圓周五隻喜鵲順時針座號為1,2,3,4,5。

視力不好的喜鵲媽媽帶著五份食物回來,她餵食的方法相當有趣:

首先她選一隻小鳥餵食,假設這隻小鳥的座號是k。下一隻被餵食的鳥是由這隻鳥開始,順時針接著沿著圓周數的第k 隻鳥。然後看這隻鳥的編號是多少(比如說是r),再由這隻鳥開始沿著圓周數的第r隻鳥就是下一隻被餵食的鳥,以此類推。但是如果餵食到斑鳩,食量大的斑鳩會馬上把所有食物吃光。

 

因此,如果一開始喜鵲媽媽選了0號斑鳩,那這樣所有小喜鵲都要餓肚子了。如果一開始喜鵲媽媽選了2號小鳥餵食,則會有兩隻小喜鵲吃到食物,餵食順序是

2→4→2→4→2

如果一開始喜鵲媽媽選了3號小鳥餵食,則只有這隻小喜鵲吃到食物,因為餵食順序是

3→0

  1. 喜鵲媽媽要從幾號小鳥開始餵,會讓最多小喜鵲吃到食物?
  2. 承上題,吃最多份食物的小喜鵲吃了幾份食物?
  3. 你能不能幫五隻小喜鵲的位置排一個順序,使得喜鵲媽媽從某一隻開始餵食時,會讓五隻小喜鵲都吃到食物,但是小斑鳩沒吃到?


游森棚
國立臺灣師範大學數學系教授

 

本文引用格式:游森棚(2023)。森棚教官的數學題──鳩佔鵲巢。科學研習62(2),81。