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免死金牌變因下的汰留問題進階探討

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第64屆--民國113年

科別

數學科

得獎情形

團隊合作獎

學校名稱

新北市立海山高級中學

指導老師

楊千霈;董維新

作者

蔡承叡;陳柏諺

關鍵字

免死金牌、汰留問題、 約瑟夫問題

摘要或動機

偶然接觸Knuth 具體數學[1]、九死一生[2]與我要活下去[3]後,發現汰留問題實為約瑟夫問題的變形。而科學教育月刊的「免死金牌變因下之約瑟夫問題初探」[5]中引進「免死金牌」設定,提升約瑟夫問題的複雜度與趣味性,勾起我們的好奇心,其中的約瑟夫問題實為汰留問題,且利用遞迴關係遞迴至免死金牌持有者的編號為1號和2號。其中編號1號的規律佳,但編號2號的規律複雜。我們換個方向思考,當免死金牌持有者的編號為奇數時,依淘汰順序來討論;編號為偶數時,利用遞迴關係遞迴至奇數,找出最後存活者編號的方法與通式。進一步在汰留問題及免死金牌汰留問題,找出倒數第k位存活者的編號規則,並將問題推至兩面免死金牌也得到很好的結果。

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