和与积的问题

✍ dations ◷ 2025-02-23 22:05:30 #智力游戏

不可能的谜题(英语:The Impossible Puzzle)也称为和与积的问题(英语:Sum and Product Puzzle)是一个数学问题,乍看之下没什么有关答案的线索,无法作答,因此而称为“不可能的谜题”。此谜题最早是由汉斯·弗赖登塔尔得(英语:Hans Freudenthal)在1969年发表,而“不可能的谜题”这个名字是由马丁·加德纳所提出的。此谜题可解,但不易求解,也存在一些规模比这个小的谜题。

注:这谜题有很多个版本。这里用最原始的版本。
X {\displaystyle X} 和。但S和P都可以根据对方的说明删除一些不符合说明的解,因此得到答案。

P知道p=52,P猜测(2,26)和(4,13)可能是答案,因此P知道s=28或s=17。

若s=28:

若s=17:

因此当S说“P不知道X和Y的值。”时,P可以删除(2,26),剩下的(4,13)就是答案。

S知道s=17,可能的答案有(2,15)、(3,14)、(4,13)、(5,12)、(6,11)、(7,10)及(8,9)。S知道p可能是30、42、52、60、66、70或72。

当P说:“我知道X和Y的值了。”时,S可以知道P依照对话可排除大部分的可能解,只留下一个可能解。

P知道p=30,可能的答案有(2,15)、(3,10)及(5,6)。P知道s可能是17、13或11。

若s=17:

若s=13:

若s=11:

P知道p=42,可能的答案有(2,21)、(3,14)及(6,7)。P知道s可能是23、17或13。

若s=23:

若s=17:

若s=13:

P知道p=60,可能的答案有(2,30)、(3,20)、(4,15)、(5,12)及(6,10)。P知道s可能是32、23、19、17或16。

若s=32:

若s=23:

若s=19:

若s=17:

若s=16:

P知道p=66,可能的答案有(2,33)、(3,22)及(6,11)。P知道s可能是35、25或17。

若s=35:

若s=25:

若s=17:

P知道p=70,可能的答案有(2,35)、(5,14)及(7,10)。P知道s可能是37、19或17。

若s=37:

若s=19:

若s=17:

P知道p=72,可能的答案有(2,36)、(3,24)、(4,18)、(6,12)及(8,9)。P知道s可能是38、27、22、18或17。

若s=38:

若s=27:

若s=22:

若s=18:

若s=17:

只有情形3最后只有一个可能答案,因此S可以确定(4,13)是正确答案。

问题给出的条件是

令两数之和为s,两数之积为p。以下提到的(x,y),都指符合条件1的一对整数x和y。

从S的第一句话,p可分解成多于一个(x,y)。而且S虽不知道p的值,但检查了s可分拆成的所有(x,y)后,其积xy都有多于一个分解符合条件1,因此S可以肯定P不知道X, Y的值。(条件2)

从P的第一句话,P知道p的值,也知道s符合条件2。检查了p可分解成的所有(x,y),只有一个的和x + y符合条件2,所以P得到X, Y的值。(条件3)

从S的第二句话,S知道s的值,也知道P的分析,推出p符合条件3。检查了s可分拆成的所有(x,y),只有一个的积xy符合条件3,所以S得到X, Y的值。(条件4)

按条件1,s的可能值最小是2 + 3 = 5,最大是100。以下找出s的所有符合条件2的可能值:

s的余下的可能值为

以上的可能值都符合条件2:因为s是奇数,任何分拆出的(x,y)必为一个奇数a和一个偶数2b。

以下检查s的符合条件2的可能值,即(*)中的值,是否满足条件4:

注意到若p = 2k q,其中q是奇质数,则p仅有一个(符合条件1的)分解2k和q,使其和是奇数,故此若其和2k + q符合条件2,则p满足条件3。

余下需要检查s的可能值 17, 41, 53。17可分拆成(4,13),41可分拆成(4,37),53可分拆成(16,37),这些分拆的积都符合条件3。

检查17的各分拆:

因此17分拆成(4,13),其积才符合条件3,故17满足条件4。

由于17是(*)中唯一满足满件4的值,得出s = 17, X = 4, Y = 13。

相关

  • 防尘口罩防尘口罩是一种用橡皮筋或橡胶带固定在鼻子和嘴巴上的柔性衬垫,以防止在施工或清洁过程中遇到灰尘,例如来自石膏板、砖、木材、玻璃纤维、二氧化硅(来自陶瓷或玻璃制品)或清扫的
  • 工艺工艺(Craft)是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理,最终使之成为制成品的方法与过程。制定工艺的原则是:技术上的先进和经济上的合理。由于不同的工厂的
  • 地氟醚地氟醚(英语:Desflurane),又称地氟烷,是卤代醚麻醉药之一,常用于维持麻醉状态。和其他卤代醚麻醉药一样,地氟醚是外消旋体。地氟醚和七氟醚正逐步取代异氟醚成为人用全身麻醉药的首
  • 胸小肌胸小肌(Pectoralis minor)为胸部上侧一条三角型的肌肉,在人体中位于胸大肌深层处。胸小肌的起点位于第三、第四,以及第五肋骨上缘靠近肋软骨处的外肋间肌(英语:External intercost
  • 蒙特利尔蒙特利尔实验室(英语:Montreal Laboratory)位于加拿大魁北克省蒙特利尔市,二战期间由加拿大的国家科研委员会(英语:National Research Council (Canada))建立,以便与英国协作研究核
  • 斯科讷斯科讷(又译斯堪尼亚,瑞典语:Skåne)位于瑞典南部斯堪的那维亚半岛最南端,为约塔兰地区之一旧省。斯科讷虽然面积仅占瑞典的3%,但总人口却达到了1,247,338人,相当于瑞典总人口数13%
  • 澳门艺术博物馆澳门艺术博物馆(葡萄牙语:Museu de Arte de Macau,英语:Macao Museum of Art),是位于澳门新口岸冼星海大马路澳门文化中心的博物馆,与澳门文化中心共同组成文化地标性建筑物。澳门
  • O·罗伯逊奥斯卡·帕马·罗伯逊(英语:Oscar Palmer Robertson,1938年11月24日-),绰号大O(英语:The Big O),美国NBA联盟前职业篮球运动员,在1960至1974年间,先后为辛辛那提皇家队和密尔沃基雄鹿队
  • 美国诉尼克松案美国诉尼克松案(英语:United States v. Nixon,418 U.S. 683 (1974))是联邦最高法院历史上的一个里程牌式案件,法院以一致作出的8比0判决命令时任美国总统理查德·尼克松交出特别
  • 云山云山可以指: