找次品四例(不知轻重)
[例一]有五个乒乓球特征相同,其中只有一个重量异常(次品),现在要求用一部没有砝码的天平称三次,将那个重量异常的球(次品)找出来。
解答方法:把五个球分别编号为ABCDE。
第一次称:把AB和CD分别放在天平两边,有三种情况:
i、AB=CD,E是次品
ii、AB>CD,E是标准品,A或B有可能是重次品;或者C或D有可能是轻次品。
iii、AB<CDE是标准品,A或B有可能是轻次品;或者C或D有可能是重次品。
第二次称:假设是上面的第ii种情况,AB>CD。把A和B分别放在天平的两边,有三种情况:
i、A=B,次品在C或D中,A和B是标准品,且知道C或D是轻次品。第三次,把A和C称,有两种情况:(1)A>C,C是轻次品,(2)A=C,D是轻次品。
ii、A>B,A是重次品或者B是轻次品,C和D标准品。第三次,把A和C称,有两种情况:(1)A>C,A是重次品,(2)A=C,B是重次品。
iii、A<B,和上面的第ii种相似,请自己分析。
[例二]有十二个乒乓球特征相同,其中只有一个重量异常,现在要求用一部没有砝码的天平称三次,将那个重量异常的球找出来。
首先,把12个球分成三组:A,B和C,假设次品球为X,比较A组和B组。
第一步:若A=B,则X在C组
1 比较 C1,C2,C3(左边)和A1,A2,A3(右边)
1.1若相等,则X是C4
1.1.1把C4和其他的球比较,则知X是轻还是重。
1.2若不等,且左边重,则比较C1和C2
1.2.1若 C1=C2, C3是X且较重;否则X是C1和C2中较重的那个
1.3若不等且左边轻,同理得出X,且较轻。
第二步:A不等于B,则X在A或B中
1有一个组会重一些,假设是左边的A组
2 选择下面的球做比较
A1 A2 B1 : A3, B2,C1
2.1 若左边=右边,则X在(A4, B3 或 B4)。否则跳至2.2
2.1.1 若B3 = B4, X 是 A4,由于A组较重,则X较重
2.1.2若B3不等于B4,由于B组是较轻的,则X为较轻的那个(B3或B4)
2.2若左边不等于右边,则X可能在任意一边
2.2.1 若左边仍旧是较重的,则意味着B1=A3,则X在(A1,A2,B2)中
否则跳至2.2.2
2.2.1.1 比较A1和A2,若A1=A2,则X是B2且是较轻的;
否则,由于A组比较重,则X是较重的那个(A1或A2)
2.2.2 若右边较重,则X在(B1,A3)中
2.2.2.1比较B1和C1,若相等,则X是A3且较重;否则X是B1且较轻。
[例三]有个制造小球的工厂,生产了6箱小球,每个箱子里有100个小球。正品小球每个重10克,次品小球每个重11克。由于每个箱子里的小球由同一车间生产,如果一个箱子里有次品,则这个箱子里的球肯定都是次品。现在假设只有一个箱子里有次品,利用有砝码的天平,如何称一次把这个箱子找出来?
2.如果把上题改为这六个箱子里可能都有次品,其他条件不变,如何称一次把有次品的箱子找出来?
解答:
1.我们从1到6,给每个箱子编号,然后从编号为i(i=1,2,...,6)的箱子里取出i个球,一共21个。我们称这21个球的重量,如果都是正品,则重210克。由于有次品,肯定比210克重,假设重n克,则第n个箱子里的是次品。
2.我们从第1个箱子取出1个球,第2个箱子取出2个球,第3个箱子取出4个球,第4个箱子取出8个球,第5个箱子取出16个球,第6个箱子取出32个球。然后称得的总重量减去630,多出的重量化为1,2,4,8,16,32的和,就知道哪些箱子里的是次品。例如,超过22克,又22=2+4+16,所以第2,3,5个箱子里的是次品。