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这题难哭了,但想明白超爽

小土 小土大橙子 2022-03-28


上次出了道题,评论里的答案几乎全军覆没:
有12个外观一样的小兵
其中有一个和其它的重量不一样(不知道更轻还是更重)
有一个天平⚖️(没有砝码),如何只称三次,找出那个重量不一样的棋?

注意只能称3次!
怎能解呢? 
别着急看答案,下面是思考的分割线,想个3分钟先。


———思考的分割线———

当时大家评论里的解法,有对半分,有分3组,有分4组的,不过这道题难就难在不知道坏棋是轻是重,简单靠分对组是无法3步就解出的。这道题蛮难的,我当时也没做出来,还是靠的朋友的办法。据传这还是谷歌的面试题,看了答案才想通。

解法让蛋蛋录在视频里(让他练习练习口语表达),这个视频录起来也有点难,我做了挺多聒噪的旁白,帮他把语言补充完整,大家凑合看哈~~

蛋蛋老师小课堂
可能有朋友看视频看懵了,下面我用文字再梳理下。
先来分析下思路,从最简单的情况做个分析

如果只有2个球,其中一个坏的,天平必然不平衡,一高一低,但不知道坏球轻重,有可能坏球是重的,也有可能坏球是轻的,无法判断。

如果有3个球,其中1个坏的,那可以随便拿3个中的2个称。

如果平衡:那么没称的是坏棋,称了1次;
如果不平衡
——如果知道坏棋是轻是重,就能直接锁定坏棋;
——如果不知道轻重,那么就还得用好棋做对标称一次,才知道哪个是坏棋,总共得称2次。 

那么回到12个棋的情况,如果我们想要在3步直接找到坏棋,倒推一下,第3步,必须把坏棋的范围锁定在3个之内,而且要知道坏棋,是比标准棋轻还是重。 

那么怎么解呢?
评论里有几种常出现的思路。

【1】分2组,每组6个

最简单粗暴的,对半分,分2组,每组6个。
这种情况天平两端各6个,肯定是不平衡的,但不知道谁谁重,也不知道哪些是好棋。
第一步称没有信息量,浪费了1次机会,剩下2次显然搞不定了。

分的组少不行,那分的组多呢?

【2】分6组,每组2个

试试分6组,每组2个,两两称,那么运气不好的话至少要称到第6次,才能找出坏棋,也不行。❌

【3】分4组,每组3个

不要放弃,再试试,12个棋分4组,每组3个棋。

第1步:
称2组,天平两边各3个,如果不平衡,那么锁定6个有问题的棋,没上秤的另外6个是好棋。

但因为不知道轻重,所以还得用好棋和开始称的“6个中的3个”,再称一次。

第2步:
——如果不平衡,那么就锁定了有问题的3个棋,这时候也知道坏棋比标准棋更轻还是更重,第三次可以称出。

——如果平衡,那这时候问题就来了,由于前两次都是平衡的,所以没有任何关于坏棋是轻是重的信息量,即便第三步只有3个嫌疑犯了,还是无法确保找出坏棋。 

所以简单分4组也不可行。

【3】分3组,每组4个

那我们再看看分3组行不行。如果分3组,每组4个。

第1步称2组,天平两边各4个,如果不平衡,那么锁定8个有问题的棋,没上称的另外4个是好棋。

因为不知道轻重,所以还得用好棋和开始称的8个中的4个,再称一次。

第二步:称了2次之后锁定了问题的4个棋,也知道轻重了,但这时候只有一次称的机会了,是没办法只称一次,就从4个棋中,找出那个有问题的棋的(4个里拿两个称,称完还有两个要判断,次数不够了)。 

简单分3组同样不行,那怎么办办呢?

中间需要用到重新分组的方法。
总体思路如下:


第一步:还是分3组,然后称,不平衡,这时候得到8个问题棋,一堆重一堆轻。(如果平衡的情况,很快锁定在4个,比较简单就不细说了,剩下4个中拿出2个,和好棋做比较,平衡的话就是剩下的2个有问题,不平衡就是称的2个有问题,第三步再从有问题的2各中取一个和好的称量,即可找到坏棋。)

第二步:从轻堆里拿出2个放在一边,剩下的6个棋,重新组合。
天平两边各从重堆拿2个,从轻堆拿1个,上天平称一下。 


如能平衡,356478都是好棋,那么坏棋就锁定在拿掉的那1和2中,第三步可以轻松找出。


如果不平衡,那么必然一堆重,一堆轻,下面详细分析,这里也是最关键的一步。
我们来看看第二次称时偏重那一堆里有什么? 
第二次的重堆里,共有3个棋,其中2个是从“第1次称重堆里”拿来的棋,还有一个从“第1次称时轻堆里”拿来的棋。谁有嫌疑? 既然第二次称的时候,这3个的重新组合重了,那这个重一定不可能是轻堆里来的棋贡献的。同理轻堆之所以轻,也同样不可能由第1次重堆里来的棋贡献。由此能够缩小嫌疑到3个之内。



也就是说第二步时,如果356那坨称出来更重,478那坨称出来更轻,那么一定是56造成的重或者4造成的轻,坏棋范围缩小到,456三个棋之中。

如果356那坨称出来更轻,478那坨称出来更重,那么一定是3造成的轻或者78造成的重,坏棋范围缩小到,378三个棋之中。

第三步:3个问题棋中,把第1次称时,来自同一组的两个棋拿出来称一下。

如果平衡,那么这两个棋都没问题,剩下的一个有问题。
如果不平衡,就知道坏棋是轻是重了,两个都是原来重堆里的,那么坏棋肯定重,谁重谁就是坏棋。 

比如456有问题,而56都是重堆里来的,就称56,平衡则56没问题,4有问题,不平衡,56里面谁重谁有问题。

搞定啦!~~~~~

天平问题也是小学奥数里常出现的题,不过一般不至于这么难,理解到排除法能帮助减少称量步数就差不多了。这道题真的理顺了,小奥的天平题肯定不在话下。

别以为这篇是大童的专属,其实天平用来做数学启蒙也很给力,2岁—6岁都可以玩。我这里抛砖引玉再说说。

练习计数,直观理解数与量的关系

感受数量和重量

理解不等号的传递性


等号两边同时加减一个数,等号依然成立

我为什么这么事无巨细来分析一道题?

因为对于数学答案并不总是正向推导的结论,而是运用了很多倒推,排除等思考技巧,所以很重要的一个点就是,不光要关注正确答案为什么正确,很多时候更要关注,错误的答案为什么错误

当我们不断的在思考中,锻炼自己思考的完整性,逻辑的严密性,智力就得到了提高。现实生活中我们总能遇到脑子不清爽的人,或许就跟缺乏数学思维的训练有关系。

我们平常总在讨论要怎么培养逆商,怎么培养逻辑思维,其实逆商、逻辑思维不会从天而降,在不断试错的过程中,人的意志力、耐挫力才能得到锻炼,思考复杂问题就是这样一种珍贵的契机。 




昨天的小蓝羊专场,大家对凉鞋的呼声很高,所以赶紧联系紧急上架了一批,很多款没太多库存,晚了可能有断码问题,还请大家多多谅解。 

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大家近期要是买贵了,或者有任何问题,可以放心来找我们,我们一定努力服务好大家。

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