在平面上，具有相等周長的多邊形，以正多邊形的面積為最大。在空間中，具有相等表面積的多面體， “ 很直覺地”以為正多面體的體積最大，我們先從四面體、六面體、八面體、十二面體以及二十面體逐一探討，以確定這種直覺是否正確？另外，以處理正多面體的經驗，也涉獵到許多非正多面體等表面積問題。

從背九九乘法表開始，我們就對除法充滿新奇並也有份神秘感，在當時我們只覺得很不容易猜到商是多少？餘數是多少？ 到了國中，在課本中又發現要去判定是否兩數有因數倍數的關係時也是使用除法去算；但是課本中列舉了 2 、 3 、 4 、 5 、 9 、 11 等幾個不需要使用複雜而長的除法就可以知道是否會整除的計算技巧。 因此我們在想是否有較簡單而不複雜的計算過程，可以來幫助計算？所以我們決定對四則運算加以研究整理，期望能找出一些規則或方法來減少傳統運算上的不方便。

本研究利用幾何繪圖軟體，探索任意三角形建構的旁心連線三角形、旁心三角形、及其向外做的正三角形五心之間的性質，並用三角形全等及相似證明方式進行性質的證明。結果發現：1.旁心三角形之外心相連成的三角形必相似於旁心連線三角形，且為其1/2倍縮小圖，且此兩三角形之垂心必重合。2.旁心三角形之外心相連成的三角形之垂心必與原三角形之內心重合。3.任意三角形之旁心連線三角形無限增生將逐漸趨近於正三角形。4.任意三角形以各邊向外做正三角形各取相對應之三邊中點所連成之三角形必為正三角形。

本文是籍由一套數學遊戲來找出它的必勝方法，並且依其設定的遊戲規則來找出它背後的數學原理，作為我們在本文的主要目標。 遊戲名稱：永不妥協（因為此遊戲永遠沒有和棋的結果） 玩法：兩位玩家利用兩種顏色的棋子，在三角形棋盤上下棋，只要能先在棋盤上產生一條同色棋子的連通線，且該連通線可同時連接上三角形最外的3個周界（紅色部分）者，即獲勝。 道具： 黑白棋子○，●若干 下圖的棋盤一紙。 在本文中我們利用了德國數學家E.Sperner提出的理論方法，及高一所學的歸納法、反證法… 等數學證明方法，解決潘建強、邵慰慈兩位教授留下來沒有證完的遊戲結果[1]，並將此遊戲依它的特性命名為『永不妥協』。

本研究源自建中「通訊解題」90期，原題規則如下：「電腦在正 邊形的每個頂點上隨機放一個介於0～10的數字，然後玩家可任意用滑鼠點擊正 邊形的邊，當他每點擊正n邊形的邊一次時，點擊的邊其兩端點數字都增加1，直到每個頂點的數字均相等就可過關。」 我們將題目單純化為放一個介於1～n的數字，但又變化題型至直線型、角錐型與角柱型的研究，發現成功以最少的點擊次數使正n邊形頂點全等的「頂點全等最小值」與「頂點數」維持一個均衡的關係nP=ai+2K 。 由這個關係式我們發現遊戲中「奇數」比「偶數」單純，「變化型」的遊戲也都與「原型」息息相關，也由這個關係式，我們導出本遊戲各類型遊戲P值的範圍及偶數邊在各種題型的限制。

求出長方形切割的最少刀數判別方法：K2+1＜N≦（K+1）2+1，需要K+2刀。再從長方形推廣到平行四邊形，找出已切割線之交點數。而梯形主要為平行四邊形之應用，最後再用目前我們已經發現的方法來區分三角形的種類，找出部分三角形的切法。

透過遊戲能引起學生學習數學的興趣，而這些有趣的問題可以加深學生對數學的理解能力；「如何平分 8 公升的水？」的倒水遊戲題目，就是利用兩個數通過許多次加法和減法以後看看是否能得到所要的結果。

夜市裡丟乒乓球的遊戲是一個廣受大家喜愛的遊戲，我們喜歡玩這個遊戲，玩了很多次，卻都得不到好的成績，為了想提升命中率，所以有了本研究的初步想法。起初，由於丟乒乓球有很多不確定的因素，不知該從哪裡下手研究，正巧，最近數學課上到了「機率」的單元，便突發奇想，利用機率的概念來做實驗。本實驗主要在探討：一、乒乓球的投擲角度和投中機率的關係。二、投擲力量和投中機率的關係。三、杯口大小和投中機率的關係。四、投擲路線和投中機率的關係。五、杯子和杯子之間的距離和投中機率的關係。接下來，我們仿照實驗想出一個用手投擲的方式，希望提高整體投中的機率，並找了許多同學來試驗，試驗結果令人滿意。我們還提出一個可供參考的彈跳高度範圍，方便在不同場地利用。最後藉著機率來分析各項因素與投中機率的關係，更加深了對機率的了解。

在 1940 年代，Bouwkamp 提出一系列有關如何將矩形切割成若干個正方形的研究報告，但是如何找出正方形個數最少的方法仍是長久以來懸而未決的問題。在本研究報告中，首先引進「四角切割」的方法，並結合輾轉相除法的概念，來研究矩形的切割問題。我們的方法能大幅度降低正方形的個數，也適合做為此問題的上界函數。有關如何在長方體中切割出正立方體的組合，我們也將輾轉相除法的概念延伸到三維空間，進而建立所切割出最少個正立體數的一個上界模式。此外，藉由四角切割概念的延伸，我們也發現這個上界亦可再予修正。 In 1940’s, Bouwkamp proposed the study of dissecting squares from rectangles. Among the study, the problem of the least number of dissected squares has been open for decades. In this project, we first propose a corner dissection method, associated with the famous Euclidean algorithm. By reducing nearly three fourths of the number dissected by the primitive Euclidian algorithm, our method indeed establish a suitable upper bound of the minimal number of dissected squares from the given rectangles Meanwhile, the Euclidean algorithm has also been considered to dissect the cubes from cuboids. We analyze the fundamental properties of the method and establish a prototype of upper bound function for the minimal number of dissected cubes. Moreover, the method of corner dissection has also been implemented for some cuboids, which also exhibits the acceptable improvement being a suitable upper bound.

將原本適用於平面的皮克定理(A=I+L/2 -1，其中A表示其格子多邊形的面積，I表示其格子多邊形之內部所有格子點個數，L表示為其格子多邊形之邊上所有格子點個數)，利用代數及幾何的方式推廣至三維空間之立體多面體並求出相關通式。