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[問題提出]
相傳古印度一座梵塔圣殿中鑄有一片巨大的黃銅板,之上樹立了3根寶石柱,如果將這64個(gè)金盤按上述要求全部從1柱移動(dòng)到3柱,但是每次只能移動(dòng)1個(gè)金屬片,且較大的金屬片不能放在較小的金屬片上面.則至少需要移動(dòng)多少次?
[問題探究]
為了探究規(guī)律,我們采用一般問題特殊化的方法,先從簡單的情形入手,再逐次遞進(jìn),最后得出一般性結(jié)論.
設(shè)h(n)是把n個(gè)金盤從1柱移動(dòng)到3柱過程中的最少移動(dòng)次數(shù).
探究一:當(dāng)n=1時(shí),顯然h (1)=1.
探究二:當(dāng)n=2時(shí),如圖①所示.
探究三:當(dāng)n=3時(shí),如圖②所示.
探究四:當(dāng)n=4時(shí),先用h(3)的方法把較小的3個(gè)金盤移動(dòng)到2柱,再將最大金盤移動(dòng)到3柱,最后再用h (3)的方法把較小的3個(gè)金盤從2柱移動(dòng)到3柱,完成,即h (4)=
15
15

探究五:當(dāng)n=5時(shí),仿照“問題探究”中的方法,將6個(gè)金盤按要求全部從1柱移動(dòng)到3柱,至少需要多少次?(寫出必要的計(jì)算過程.)
[結(jié)論歸納]
若將x個(gè)金盤按要求全部從1柱移動(dòng)到3柱,至少需要移動(dòng)a次;將(x+1)個(gè)金盤按要求全部從1柱移動(dòng)到3柱,至少需要移動(dòng)
(2a+1)
(2a+1)
次(用含a的代數(shù)式表示).
[問題解決]
若將64個(gè)金盤按“問題探究”的方法全部從1柱移動(dòng)到3柱,至少需要移動(dòng)
(264-1)
(264-1)
次.
[拓展延伸]
若在原來游戲規(guī)則的基礎(chǔ)上,再添加1個(gè)條件:每次只能將金盤向相鄰的柱子移動(dòng)(即:2柱的金盤可以移動(dòng)到1柱或3柱,但1柱或3柱的金盤只能移動(dòng)到2柱),則移動(dòng)完64個(gè)金盤至少需要移動(dòng)
(364-1)
(364-1)
次.
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【答案】15;(2a+1);(264-1);(364-1)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:96引用:1難度:0.6
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    2
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    發(fā)布:2024/12/23 18:0:1組卷:2396引用:24難度:0.3
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