生成函数与计数

问题: 对于集合 $\{1,2,\dots, 2000\}$,有多少个子集满足子集中所有数字的和可以被 $5$ 整除? ...

2025-01-25 · 2 min

风车问题

IMO 2011 年的第 2 题: 设 $S$ 是平面上包含至少两个点的有限点集,并且其中任意三点不共线。定义一个「风车」过程:直线 $l$ 从 $S$ 中一点 $P$ 开始,绕 $P$ 顺时针旋转,直到 $l$ 碰到 $S$ 中另一点 $Q$。此时 $Q$ 变为 $l$ 的新旋转中心,$l$ 继续顺时针旋转,直到直线再次碰到 $S$ 中的某一点。此过程将一直持续下去。证明可在 $S$ 中选一点和过该点的一条直线,使得对应的「风车」过程中,$S$ 中的所有点都将无限次地作为旋转中心。 ...

2025-01-13 · 2 min

使用对偶图证明欧拉公式

使用 dual graph 证明欧拉公式:$V-E+F=2$ ...

2025-01-05 · 1 min

一个计数谜题的意外答案

问题: 想象光滑的地面有两个静止的小滑块,左面有一堵质量无穷大的墙。左边的小滑块质量为 $1$。此时给右边的小滑块一个向左的速度,假设所有的碰撞都为完全弹性碰撞,请问总共的碰撞次数?(滑块之间的碰撞+左滑块和墙的碰撞) ...

2021-01-15 · 3 min

巴塞尔问题:著名公式背后的几何学

问题: 证明 $1+\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{16}+\cdots=\dfrac{\pi^2}{6}$ ...

2018-08-19 · 2 min

分圆问题:一个诡异的数列规律

问题: 在圆上任取 $n$ 个点,将每对点用直线连接,并规定三条线不能交于一点,这些直线会将圆分割成多少份? ...

2018-08-14 · 2 min

形象展示傅里叶变换

想象你的麦克风在录制一段由四个纯音同时播放的音频,由于其只能捕捉气压——时间图像,因此最后的结果看起来相当复杂: Pressure-Time 如果给定这样一段音频,该如何将其分解为不同纯音的叠加? ...

2018-08-12 · 2 min

如何优雅地解答最难数学竞赛的压轴题

问题: 在球面上随机选择四点组成四面体,问球心落在该四面体内部的概率? ...

2018-08-10 · 2 min

用球面映射巧解分赃难题

问题: 一条项链上有 $n$ 种类型的珠宝,每种珠宝的数量均为偶数。问至少需要切几刀,可以将所有珠宝均分? ...

2018-08-08 · Updated: 2021-01-15 · 2 min

隐藏在素数规律中的 $\pi$

问题: 证明 $\dfrac{\pi}{4} = 1-\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{5}-\dfrac{1}{7}+\dfrac{1}{9}-\cdots$ ...

2018-08-08 · 2 min