蒲熠星沉思片刻,突然抬头:“我明白了。正确的做法是:第一次称量,称ab对ac。”
所有人都愣住了。刘小怂率先反应:“这什么意思?称ab对ac?a重复了?”
郭文韬思考着:“如果ab = ac,那么b = c,所以a是真币,b和c都是真币。那么假币在d或e中。”
李晋晔接话:“但这样我们不知道假币是d还是e,也不知道是轻是重。”
蒲熠星点头:“所以如果ab = ac,我们知道abc都是真币。然后我们可以用第二次称量...但等等,我们只有一次称量机会。”
刘小怂崩溃:“所以还是不行啊!”
笑匠的歌声变得刺耳:“倒计时开始!十,九,八...”
就在倒计时到五的时候,蒲熠星突然大喊:“我知道了!称ab对cd!”
郭文韬立即反对:“但这样如果平衡,假币是e,但我们不知道e是轻是重;如果不平衡,我们不知道假币在那边,也不知道是轻是重。”
蒲熠星解释:“听我说完。称ab对cd,如果平衡,那么假币是e。然后我们可以用e和任意真币比较...但不行,我们只有一次称量机会。”
倒计时到三,笑匠已经准备好宣布游戏结束。
就在最后一刻,蒲熠星眼中闪过一道光:“称a和b对a和c!”
所有人都愣住了。郭文韬快速思考:“称a+b对a+c?这等价于称b对c啊!”
蒲熠星微笑:“没错!但我们不是直接称b对c,而是通过这种方式。”
李晋晔理解过来:“如果b = c,那么假币是d或e;如果b > c,那么要么b重,要么c轻;如果b < c,那么要么b轻,要么c重。”
吴昕提出关键问题:“但这样我们还是不知道具体是哪一枚假币啊!”
倒计时结束。笑匠大声宣布:“时间到!游戏结...”
“等等!”蒲熠星打断他,“我已经知道答案了。”
笑匠惊讶地看着他:“你说什么?”
蒲熠星自信地说:“正确的称量方法是:第一次称量,称ab对cd。”
郭文韬皱眉:“但我们刚才讨论过,这个方案不行。”
蒲熠星解释:“我还没说完。称ab对cd,但这次我们记录下具体的重量差。”
刘小怂困惑:“重量差?天平只能告诉我们哪边重哪边轻啊!”
蒲熠星摇头:“不,如果我们使用精密天平,可以知道具体的重量数值。这就是游戏的关键!”
笑匠的表情凝固了。蒲熠星继续解释:“假设真币重量是x,假币重量是x+δ或x-δ,其中δ是重量差。”
“我们称ab对cd,得到重量差Δ。那么Δ = (a+b) - (c+d)。”
郭文韬眼睛越来越亮:“因为有一枚假币,所以Δ = ±δ 或 ±2δ,具体取决于假币在哪边以及是轻是重。”
李晋晔接话:“如果假币在a,且假币重,那么Δ = +δ;如果假币在a,且假币轻,那么Δ = -δ;如果假币在b,且假币重,那么Δ = +δ;如果假币在b,且假币轻,那么Δ = -δ...”
吴昕明白了:“但这样不同的情况可能产生相同的Δ值!我们还是无法区分!”
蒲熠星微笑:“这就是精妙之处。我们不仅记录Δ的数值,还记录Δ的符号。”
刘小怂计算:“如果假币在a且重,Δ = +δ;在a且轻,Δ = -δ;在b且重,Δ = +δ;在b且轻,Δ = -δ;在c且重,Δ = -δ;在c且轻,Δ = +δ;在d且重,Δ = -δ;在d且轻,Δ = +δ;在e,Δ = 0。”
郭文韬发现关键:“等等,如果假币在e,那么Δ = 0!但这样我们就知道假币是e,但不知道是轻是重。”
蒲熠星点头:“所以这个方案还是不行,因为我们不知道假币是轻是重。”
笑匠松了一口气,准备宣布游戏结束。
但蒲熠星突然说:“等等,我还有一个方案。”
所有人都看向他。蒲熠星快速说道:“称ab对ac,但这次我们不放所有的硬币。”
他解释道:“我们只称四枚硬币:左边放a和b,右边放c和d,e不称。”
郭文韬思考:“如果ab = cd,那么假币是e。然后我们不知道e是轻是重...”
蒲熠星接话:“但我们可以用第一次称量的结果来判断!如果ab = cd,而且我们知道有一枚假币,那么假币必须是e。然后我们可以用e和任意真币比较...但不行,我们只有一次称量机会。”