1.什么是真假幣問題
在若干枚外觀相同的硬幣中,混有一枚質量不同的假幣其余均為真幣,若用天平去稱,求一定找出假幣所需最少次數的問題。
2.母題
例1:若有三枚硬幣,其中一枚是輕一些的家硬幣,用天平至少稱幾次,就一定能找到
假硬幣?
【中公解析】:首先大家一定要明白一點,天平的兩端都可以放硬幣,并且如果兩邊質量相同,則天平是平衡的,將三枚硬幣三等分,任取兩枚硬幣放到天平上,如果天平平衡,則說明另外一枚是假硬幣,如果天平不平衡,升高的一側為假硬幣,也就是說當有3枚硬幣,用天平至少稱一次,就一定能找到假硬幣。
3.擴展
例2:8個一元真幣和1個一元假幣混在一起假幣與真幣外觀相同,但比真幣稍微輕一點,問用一臺太平最少稱幾次就一定可以從這9個硬幣中找到假幣?
A.2次 B. 3次 C. 4次 D. 5次
答案:A。
【中公解析】:9個硬幣,3個3個為一組,分別編號A,B,C。第一次,任意拿出兩組,比如A和B稱,若天平平衡則假幣在C組,,若天平不平衡,則假幣在輕的一端。故第一次一定能找到假幣所在的組。第二次,在假幣所在的組任意挑選2枚硬幣稱,若天平平衡,則假幣是剩下的一枚,若不平衡,則假幣在天平輕的一端,綜上,最少需要稱2次。
例3:某人有27枚硬幣,其中一枚是輕一些的假硬幣,用天平至少稱幾次,就一定能找到假硬幣?
A.3 B. 4 C. 5 D. 6
答案:A。
【中公解析】:27枚硬幣分成三組,每組9枚,任取兩組放在天平上稱,若天平平衡則假硬幣在未稱的那一份里,若天平不平衡,則假硬幣在較輕的那一份里。再把假硬幣那一份分成三組,重復上述過程,再稱2次就一定能找到假硬幣。
例4:某人有10枚硬幣,其中一枚是輕一些的假硬幣,用天平至少稱幾次就一定能找到假硬幣?
A.3 B. 4 C. 5 D. 6
答案:A。
【中公解析】:10枚硬幣分成4組,其中三組3枚,剩下的一組1枚,任取兩組3枚的放在天平上稱,若天平不平衡,那么假硬幣在較輕的那一組里。把假硬幣那一組分成三小組,重復上述過程,則再稱1次,一定能找到,故總共需要2次。若天平不平衡那么假硬幣在未稱的兩組里,將剩下的一組3枚的再分成三小組,每小組1枚,任取其中兩枚放在天平上稱,若不平衡則較輕的一枚是家硬幣,此時只需要2次。若平衡,則將剩下的兩枚放在天平上稱,此時一定可以確定那一枚是假硬幣??偣?次。
4.中公結論
遞推公式:若有M枚硬幣,其中一枚是輕一些的假硬幣,則可利用限定條件3N-1<M≦3N,N的最小值即為所求。
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