逻辑推理(七)
努力做最好的中小学数学教育公众号
来都来了,敬请关注“贼叉”,或者直接搜doubimather,逗逼数学人。
更加欢迎置顶。
接下来给大家安利这个据说文小刚教授推荐过的题目。
从2-100中取出两个数,把和告诉甲,把积告诉乙,甲对乙说:我不知道这两个数是什么,但我肯定你也不知道。乙说,我现在知道了这两个数。甲说:你知道了,那我也知道了。问:这两个数是多少?
讲真,这个题目我推了差不多有一节课的时间,现在你们将看到的是我推导的全过程。
首先,甲的范围是从4-200,但是很显然,如果是4的话,只能拆成2+2,200的话就是100+100,199的话就是99+100,如果和是这三个,那么乙肯定知道这两个数是多少。198可以写成100+98或者99+99,乘积以后是9800或者9801,但是无论哪种情况,乙都可以判断出这两个数,所以甲的范围只能是从5-197。
如果乙手上两个数能够分解成两个质数的乘积,那么乙马上就可以确定出这个数是多少了。所以根据哥德巴赫猜想,乙手上的数一定不会是偶数。。。我真的要掩面而泣了,高射炮打蚊子的即视感。好吧,反正一下子减少了一半。
还有一个特殊的质数:2.
所以2和其他质数的和也都排除了。即
5,7,9,13,15,19,21,25,31,33,39,43,45,49,55,61,69,73,75,81,85,91,99都排除了。
这时候还有70多个数呢。。。所以还得慢慢排除。
我还是考虑从大的数据入手。比如195,无论是100+95,99+96,97+98,两个数的乘积肯定都是确定的,但是这个数要多大才能唯一确定呢?这个下界不太好确定。不过从195,196,197的拆解过程中,我发现一个数:97.
这个数可太好了。为什么?因为这是100以内最大的质数——换句话说,任何一个数,只要能拆成97+x的形式,那么97x一定是被唯一确定的。所以,大于99的数都排除了。那么小于99的数呢?我们能不能也找到一个类似于97的数,使得很多数可以排除掉?
这个数一定是个质数,并且既然要唯一确定,那么这个数哪怕乘以2,就要超过100,否则的话至少有两种可能。
比如说2162=94×23=47×46,作为乙来说就无法判断这个47到底是47还是94带来的。
因此,乘以2超过100的最小的质数就是53,只要大于53的数,乙都有可能唯一确定,甲就不可能言之凿凿地说乙肯定不知道,所以这两个数的和必须要小于等于53.
于是经过这样的筛选,我们最后只剩下了这几个数字:11,17,23,27,29,35,37,47,51,53.
到目前为止,我们用的只是甲说的第一句话哦!乙说的话我们还没用上哦!
到了该用的时候了。
乙说这时候我知道了,该怎么解读?
也就是说,这十个数字中有一个和别的不一样!
哪里不一样?
我也不知道。我推到这里的时候也是一头雾水,这时候再看甲说:我也知道了。
甲要根据乙知道了就知道这两个数了。
这。。。是不是等于抄了一遍题目?
非也非也。仔细想想,乙说知道的时候,也就是这10个数中某一个拆开成两个数的和,它们的乘积是其他数怎么拆也乘不出来的!
但是再进一步呢?这时候真的是没头绪了,那么我们不妨随便找一个看看吧!
以11为例,11=2+9=3+8=4+7=5+6.
2×9=18=3×6,但是3+6=9并不在这10个数里,所以如果乙手上是18,那么只能分解成2乘以9,那么乙可以判断出来;3×8=24=4×6=2×12,4+6,2+12都不在这10个数里,所以乙也能判断出来;4×7=28=2×14,2+14=16也不在这10个数里,所以也可以判断;5×6=30=2×15,但是2+15=17在这10个数里,此时乙不能判断。
也就是说,乙只有一种情况不能判断,但是多个情况可以判断。
问题是甲如果拿着11的话要懵圈了,他是无法得知乙到底是2×9还是3×8还是4×7的!
换句话说,我们要做的就是把甲拆成两数之和,并且这两个数的乘积乙是只能判断一种,其他情形无法判断,那么这个数就是我们所要的,显然11不是我们需要的数。
下一个就是17.
17=2+15=3+14=4+13=5+12=6+11=7+10=8+9
第一组2×15=30讨论过,无法判断;
3×14=42=6×7=2×21,2+21=23也在备选名单里,无法判断;
4×13=52=2×26,可以判断;
6×11=66=2×33,2+33=35,在备选名单,无法判断;
7×10=70=2×35,2+35=37,在备选名单,无法判断;
8×9=72=3×24,3+24=27,在备选名单,无法判断。
此时我们发现,只要乙能判断出来,甲肯定也能判断出来。
所以两个数就是4,13.
后面的情况可以作为练习,请各位自行补充完整~谢天谢地,到第二个就试成功了,这要是两数之和是53才是对的,真的要哇地一声哭出来噢。。。
关注贼老师
好好学习
天天向上
