有12个球,其中11个球质量相同,只有1个重量与其余不同(不知是轻还是重)。
现有1个天平(无砝码),请问如何称量3次就能保证找到那个球?
解决方案:将球编号1-12号并分成3组。
A:1 2 3 4
B:5 6 7 8
C:9 10 11 12
首先称量A与B,若A=B,则A、B中都是标准球,在通过C中球与标准球的比较(2次)找出那个球。
若A≠B(不妨令A<B),则C标准球,要么重球在B中,要么轻球在A中。
然后称量125与348。若两者相等则重球在6、7中。
若不等(不妨令前者<后)则8重球或1、2有轻球。
最后称28与910得3种情况分别对应3种结果。
或者称1与2得3种情况。总共正好称3次。
[半条件:若3个球中有1个轻球(或重球),那取其中两球称1次即可]
拓展:有13个球,也只需称3次。
答案:在上图中C组再增添13号球,若A=B,称91011与567。
若相等,则在1213中。
若不等,(不妨令前>后)则重球在91011中,利用半条件得出。
若A≠B,过程如上;或者称12567与910111213(道理差不多)。
由此推论,从13*13=169个球中找出1个质量不同球,最多只需要称3+3=6次。(分成13组,每组13球)
【保留已得出的可利用结论】