一个教授逻辑学的教授,有三个学生,而且三个学生均非常聪明!一天教授给他们出了一道题,教授在每个人脑门上贴了一张纸条并告诉他们,每个人的纸条上都写了一个正整数,且某两个数的和等于第三个!(每个人可以看见另两个数,但看不见自己的)教授问第一个学生:你能猜出自己的数吗?回答:不能;问第二个,不能;第三个,不能;再问第一个,不能;第二个,不能;第三个:我猜出来了,是144!教授很满意地笑了。请问您能猜出另外两个人的数吗?请说出理由!
[答案:36和108.
思路如下:
首先说出此数的人应该是二数之和的人,因为另外两个加数的人所获得的信息应该是均等的,在同等条件下,若一个推不出,另一个也应该推不出。(当然,我这里只是说这种可能性比较大,因为毕竟还有个回答的先后次序,在一定程度上存在信息不平衡)
另外,只有在第三个人看到另外两个人的数一样时,才可以立刻说出自己的数。
以上两点是根据题意可以推出的已知条件。
如果只问了一轮,第三个人就说出144,那么根据推理,可以很容易得出另外两个是48和96,怎样才能让老师问了两轮才得出答案了,这就需要进一步考虑:
A:36(36/152)B:108(108/180)C:144(144/72)
括弧内是该同学看到另外两个数后,猜测自己头上可能出现的数。现推理如下:
A,B先说不知道,理所当然,C在说不知道的情况下,可以假设如果自己是72的话,B在已知36和72条件下,会这样推理——“我的数应该是36或108,但如果是36的话,C应该可以立刻说出自己的数,而C并没说,所以应该是108!”然而,在下一轮,B还是不知道,所以,C可以判断出自己的假设是假,自己的数只能是144!]
猜数字
甲、乙、丙是某教授的3个学生,三人都足够聪明。教授发给他们3个数字(自然数,没有0),每人1个数字,并告诉他们这3个数字的和是14.
甲马上说道:“我知道乙和丙的数字是不相等的!”
乙接着说道:“我早就知道我们3个的数字都不相等了!”
丙听到这里马上说:“哈哈,我知道我们每个人的数字都是几了!”
问题:这3个数是多少?
[答案:甲说道:“我知道乙和丙的数字是不相等的!”所以甲的数字是单数。只有这样才能确定乙丙的数字和是个单数,所以肯定不相等。
乙说道:“我早就知道我们三个的数字都不相等了!”说明第二个人是大于6的单数。因为只有他的数字是大于6的单数,才能确定甲的单数和他的不相等。而且一定比自己的小,否则和会超过14.
这样,第三个人的数字就只能是双数了。
而第三个人说他知道每个人手上的数字了,那他根据自己手上的数字知道前两个人的数字和,又知道其中一个大于6的单数,且另一个也是单数,可知这个和是唯一的,那就是7 1=8.如果前两人之和大于8,比如是10,就有两种情况9 1和7 3,这样的话,第三个人就不可能知道前两个人手中的数字。
这样就知道三个人手上的数字分别是1,7,6.]
“十五点”游戏
乡村庙会开始了。今年搞了一种叫做“15点”的游戏。艺人卡尼先生说:“来吧,老乡们。规则很简单,我们只要把硬币轮流放在1到9这些数字上,谁先放都一样。你们放镍币,我放银元,谁首先把加起来为15的3个不同数字盖住,那么桌上的钱就全数归他。”
我们先看一下游戏的过程:某妇人先放,她把镍币放在7上,因为将7盖住,他人就不可再放了。其他一些数字也是如此。卡尼把一块银元放在8上。妇人第二次把镍币放在2上,这样她以为下一轮再用一枚镍币放在6上就可以赢了。但艺人第二次把银元放在6上,堵住了妇人的路。现在,他只要在下一轮把银元放在1上就可获胜了。妇人看到这一威胁,便把镍币放在1上。卡尼先生下一轮笑嘻嘻地把银元放到了4上。妇人看到他下次放到5上便可赢了,就不得不再次堵住他的路,她把一枚镍币放在5上。但是卡尼先生却把银元放在3上,因为8 4 3=15,所以他赢了。可怜的妇人输掉了这4枚镍币。
该镇的镇长先生被这种游戏所迷住,他断定是卡尼先生用了一种秘密的方法,使他比赛时怎么也不会输掉,除非他不想赢。镇长彻夜未眠,想研究出这一秘密的方法。突然他从床上跳了下来:“啊哈!我早知道那人有个秘密方法,我现在晓得他是怎么干的了。真的,顾客是没有办法赢的。”这位镇长找到了什么窍门?你或许能发现怎么同朋友们玩这种“15点”游戏而不会输一盘。
[答案:要明白“15点”游戏的道理,其诀窍在于看出它在数学上是等价于“井”字游戏的!使人感到惊奇的是,该等价关系是在著名的3×3魔方的基础上建立的,而3×3魔方在中国古代就已发现。要了解这种魔方的妙处,先列出其和均等于15的所有3个数字的组合(不能使两个数字相同,不能有零)。这样的组合只有8组:
1 5 9=151 6 8=15
2 4 9=152 5 8=15
2 6 7=153 4 8=15
3 5 7=154 5 6=15
现在我们仔细观察一下以下独特的3×3魔方:
294
753
618
应当注意的是,这里有8组元素,8组都在8条直线上:三行、三列、两条主对角线。每条直线等同于8组三个数字(它们加起来是15)中的一组。因此,在比赛游戏中每组获胜的3个数字,都由某一行、某一列或某条对角线在方阵上代表着。
很明显,每一次游戏与在方阵上玩的“井”字游戏有相同道理的。那个艺人卡尼先生在一张卡片上画上幻方图,把它放在游戏台下面,只有他能看到(别人是无法看到的)。只有一种位置的幻方图结构,但是它可以旋转出四种不同的组合形式,而每一种形式可通过反射,又产生出另外四种形式,共八种形式。在玩这种游戏时,这八种形式中的每一种都可用作秘诀,效果都是一样的。
在进行这“15点”游戏时,艺人卡尼先生暗自在玩卡片画上的相应的“井”字游戏。玩这种游戏是决不会输的,假如双方都正确无误地进行,最后就会出现和局。然而,参加游戏比赛的人总是处于不利的地位,因为他们没有掌握“井”字游戏的秘诀。因此,艺人卡尼先生很容易设置埋伏,使其必然获胜。]