關於國小奧數競賽專題之稱球問題
[專題介紹]稱球問題是一類傳統的趣味數學問題,它鍛鍊着一代又一代人的智力,歷久不衰。下面幾道稱球趣題,請你先仔細考慮一番,然後再閲讀解答,想來你一定會有所收穫。
[經典例題]例1有4堆外表上一樣的球,每堆4個。已知其中三堆是正品、一堆是次品,正品球每個重10克,次品球每個重11克,請你用天平只稱一次,把是次品的那堆找出來。
解:依次從第一、二、三、四堆球中,各取1、2、3、4個球,這10個球一起放到天平上去稱,總重量比100克多幾克,第幾堆就是次品球。
例2有27個外表上一樣的球,其中只有一個是次品,重量比正品輕,請你用天平只稱三次(不用砝碼),把次品球找出來。
解:第一次:把27個球分為三堆,每堆9個,取其中兩堆分別放在天平的兩個盤上。若天平不平衡,可找到較輕的一堆;若天平平衡,則剩下來稱的一堆必定較輕,次品必在較輕的'一堆中。
第二次:把第一次判定為較輕的一堆又分成三堆,每堆3個球,按上法稱其中兩堆,又可找出次品在其中較輕的那一堆。
第三次:從第二次找出的較輕的一堆3個球中取出2個稱一次,若天平不平衡,則較輕的就是次品,若天平平衡,則剩下一個未稱的就是次品。
例3把10個外表上一樣的球,其中只有一個是次品,請你用天平只稱三次,把次品找出來。
解:把10個球分成3個、3個、3個、1個四組,將四組球及其重量分別用A、B、C、D表示。把A、B兩組分別放在天平的兩個盤上去稱,則
(1)若A=B,則A、B中都是正品,再稱B、C。如B=C,顯然D中的那個球是次品;如B>C,則次品在C中且次品比正品輕,再在C中取出2個球來稱,便可得出結論。如B<C,仿照B>C的情況也可得出結論。
(2)若A>B,則C、D中都是正品,再稱B、C,則有B=C,或B<C(B>C不可能,為什麼?)如B=C,則次品在A中且次品比正品重,再在A中取出2個球來稱,便可得出結論;如B<C,仿前也可得出結論。
(3)若A<B,類似於A>B的情況,可分析得出結論。
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