有20瓶药丸,其中19瓶药丸质量相同为1克,剩下一瓶药丸质量为1.1克。瓶子中有
无数个药丸。要求用一次天平找出药丸质量1.1克的药瓶。
 

no.4_药丸称重

解答:

可以从药丸的数量上来制造差异:从第i瓶药丸中取出i个药丸,然后一起称重。 可以知道,
如果第i瓶药丸重1.1克/粒,那么称重结果就会比正常情况下重0.1 *i克

 

 

 

是不是不懂:

 

 

 

别急:

解法:有时候,严格的限制条件有可能反倒是解题的线索。在这个问题中,限制条件是天平只能用一次。因为天平只能用一次,我们也得以知道一个有趣的事实:一次必须同时称很多药丸,其实更准确地说,是必须从19瓶拿出药丸进行称重。否则,如果跳过两瓶或更多瓶药丸,又该如何区分没称过的那几瓶呢?别忘了,天平只能用一次。

那么,该怎么称重取自多个药瓶的药丸,并确定哪一瓶装有比较重的药丸?假设只有两瓶药丸,其中一瓶的药丸比较重。每瓶取出一粒药丸,称得重量为2.1克,但无从知道这多出来的0.1克来自哪一瓶。我们必须设法区分这些药瓶。

如果从药瓶#1取出一粒药丸,从药瓶#2取出两粒药丸,那么,称得重量为多少呢?结果要看情况而定。如果药瓶#1的药丸较重,则称得重量为3.1克。如果药瓶#2的药丸较重,则称得重量为3.2克。这就是这个问题的解题窍门。

称一堆药丸时,我们会有个“预期”重量。而借由预期重量和实测重量之间的差别,就能得出哪一瓶药丸比较重,前提是从每个药瓶取出不同数量的药丸。

将之前两瓶药丸的解法加以推广,就能得到完整解法:从药瓶#1取出一粒药丸,从药瓶#2取出两粒,从药瓶#3取出三粒,依此类推。如果每粒药丸均重1克,则称得总重量为210克(1 + 2 + … + 20 = 20 * 21 / 2 = 210),“多出来的”重量必定来自每粒多0.1克的药丸。药瓶的编号可由算式(weight – 210 grams) / 0.1 grams得出。因此,若这堆药丸称得重量为211.3克,则药瓶#13装有较重的药丸。

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