先把12只球编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。再比较(1、2、3、4)与(5、6、7、8)。
1) 当(1、2、3、4)>(5、6、7、8)时,再比较(1、5、6)与(2、3、7)
1.1) 当(1、5、6)>(2、3、7),说明5、6、2、3是好的,而1>7,比较1与2(2是好球)。
1.1.1) 当1>2时说明1比其它重;( 1>2,1>7,7=2=其它 => 1>all )
1.1.2) 当1=2时,说明7比其它轻; ( 1>7,1=2=其它 =》 2>7 =》 7<all)
1.1.3) 但是1不会小于2(因为1>7)
1.2) 当(1、5、6)=(2、3、7),说明4与8里中不对,且4>8。比较4与1。
1.2.1) 当4>1时说明4比其它重;
1.2.2) 当4=1时,说明8比其它轻;
1.2.3) 但是4不会小于1(因为4>8)
1.3) 当(1、5、6)<(2、3、7),说明5、6、2、3中不对。且(5、6)<(2、3)。比较(5、2)与(6、1)。
1.3.1) 当(5、2)=(6、1),说明3比其它重。
1.3.2) 当(5、2)>(6、1),说明2比其它重。
1.3.3) 当(5、2)<(6、1),说明5比其它轻。
2) 当(1、2、3、4)<(5、6、7、8)时,再比较(1、5、6)与(2、3、7)
与较方法与(1)相同。
3) 当(1、2、3、4)=(5、6、7、8)时,再比较(9、10)与(11、12)
3.1) 当(9、10)>(11、12),比较9、11与10、1。
3.1.1) 当(9、11)>(10、1)时,说明9比其它重;
3.1.2) 当(9、11)<(10、1)时,说明10比其它重;
3.1.3) 当(9、11)=(10、1)时,说明12比其它轻;
3.2) 当(9、10)<(11、12),比较9、11与10、1,与 3.1)情况相对应
3.3) (9、10)不可能等于(11、12),不符合题意
第一步:将12球分开3拨,每拨4个,a1~a4第一拨,记为b1, a5~a6第2拨,记为b2,其余第3拨,记为b3;
第二步:将b1和b2放到天平两盘上,记左盘为c1,右为c2;这时候分两中情况:
1.c1和c2平衡,此时可以确定从a1到a8都是常球;然后把c2拿空,并从c1上拿下a4,从a9到a12四球里随便取三球,假设为a9到a11,放到c2上。此时c1上是a1到a3,c2上是a9到a11。
从这里又分三种情况:
a:天平平衡,很简单,说明没有放上去的a12就是异球,而到此步一共称了两次,所以将a12随便跟11个常球再称一次,也就是第三次,马上就可以确定a12是重还是轻;
b:若c1上升,则这次称说明异球为a9到a11三球中的一个,而且是比常球重。取下c1所有的球,并将a8放到c1上,将a9取下,比较a8和a11(第三次称),如果平衡则说明从c2上取下的a9是偏重异球,如果不平衡,则偏向哪盘则哪盘里放的就是偏重异球; c:若c1下降,说明a9到a11里有一个是偏轻异球。次种情况和b类似,所以接下来的步骤照搬b就是; 2.c1和c2不平衡,这时候又分两种情况,c1上升和c1下降,但是不管哪种情况都能说明a9到a12是常球。这步是解题的关键。也是这个题最妙的地方。
a:c1上升,此时不能判断异球在哪盘也不能判断是轻还是重。取下c1中的a2到a4三球放一边,将c2中的a5和a6放到c1上,然后将常球a9放到c2上。至此,c1上是a1,a5和a6,c2上是a7,a8和a9。此时又分三中情况:
1)如果平衡,说明天平上所有的球都是常球,异球在从c1上取下a2到a4中。而且可以断定异球轻重。因为a5到a8都是常球,而第2次称的时候c1是上升的,所以a2到a4里必然有一个轻球。那么第三次称就用来从a2到a4中找到轻球。这很简单,随便拿两球放到c1和c2,平衡则剩余的为要找球,不平衡则哪边低则哪个为要找球;
2)c1仍然保持上升,则说明要么a1是要找的轻球,要么a7和a8两球中有一个是重球(这步懂吧?好好想想,很简单的。因为a9是常球,而取下的a2到a4肯定也是常球,还可以推出换盘放置的a5和a6也是常球。所以要么a1轻,要么a7或a8重)。至此,还剩一次称的机会。只需把a7和a8放上两盘,平衡则说明a1是要找的偏轻异球,如果不平衡,则哪边高说明哪个是偏重异球; 3)如果换球称第2次后天平平衡打破,并且c1降低了,这说明异球肯定在换过来的a5和a6两求中,并且异球偏重,否则天平要么平衡要么保持c1上升。确定要找球是偏重之后,将a5和a6放到两盘上称第3次根据哪边高可以判定a5和a6哪个是重球; b:第1次称后c1是下降的,此时可以将c1看成c2,其实以后的步骤都同a,所以就不必要再重复叙述了。至此,不管情况如何,用且只用三次就能称出12个外观手感一模一样的小球中有质量不同于敏感词11球的偏常的球。而且在称的过程中可以判定其是偏轻还是偏重。
给一个奇数阶n幻方,填入数字1,2,3…n*n,使得横竖斜方向上的和都相同