问题1 有十四个外貌特征完全相同的球,其中一个球和其它十三个重量相同的球不一样重,A 。怎样只用一架无砝码天平,称三次找出这个重量不一样重的球,并确定这个球比其它球重还是轻? 以上这个十四球称重问题难度与十三球称重问题难度相当,问A是什么条件? 问题2 在N(>2)个外貌特征完全相同的球,其中一个球和其它N-1个重量相同的球不一样重。只用一架无砝码天平,至少要称n次找出这个重量不一样重的球,并确定这个球比其它球重还是轻。设n=f(N),问函数f的表达式是什么?
问题1:这是一本著名数学趣味题书中的题目。条件A为: 且只有一个球已确定是十三个重量相同球中的一球。(即:另有一个标准球,无砝码天平,三次称重选出次品,并确定其轻重,最多可选13个球) 问题2:f(N)= -int(-ln(2N+3)/ln3),其中int(x)是不大于x的最大整数,ln(x)是对数函数。
在看了题后,有一个感觉:许多朋友是能解的,但他们把这个机会很客气的让给了我,在此,向大家深表谢意。并希望对我的答案中有不妥之处,提出批评指正。
无砝码称重在趣味数学中,也可作为一个分类,本人在学生时代对此极感兴趣,确实化了一定的精力,对此进行了全面的研究,并在数学的范畴中将其归类及证明。
对于无砝码天平,三次称重结论如下:
A。选出次品,并确定其轻重,可选12个球;
B。仅选出次品,并不需知其轻重,可选13个球;
C。另有一个标准球,仅选出次品,可选14个球;
能选的最大球数W,是称的次数N的函数,如上面的几种情况:
A。
W1=(3^N-3)/2;
B。 W2=(3^N-1)/2;
C。W3=(3^N+1)/2;
因称三次是一个恰如其分的数量,所以十三球称重问题,成了一个世界著名的数学趣味题。
曾有人一定要我证明四次称40球的方法,我已把13球和40球称法作成资料,请查阅。
毕。