和与积的问题

✍ dations ◷ 2025-10-12 07:36:26 #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

  • 内出血内出血(Apoplexy)是指在器官内部的出血以及其伴随的症状,例如卵巢内出血(英语:Ovarian apoplexy)是指卵巢中出血的症状。Apoplexy一词以前曾用来表示中风。不过现代一般会区分内出
  • 语义网语义网(英语:Semantic Web)是由万维网联盟的蒂姆·伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)在1998年提出的一个概念,它的核心是:通过给万维网上的文档(如: HTML文档)添加能够被计算机所理解的语义
  • ↔⇔≡当且仅当的逻辑符号当且仅当(英语:if and only if,iff),在数字逻辑中,逻辑算符反异或闸(exclusive or)是对两个运算元的一种逻辑分析类型,符号为XNOR或ENOR或
  • 对数刻度对数尺度(logarithmic scale)是一个非线性的测量尺度,用在数量有较大范围的差异时。像里氏地震震级、声学中的音量、光学中的光强度、及溶液的PH值等。对数尺度是以数量级为基
  • 外显记忆陈述性记忆(英语:Explicit memory),是一种有意识的,对先前经验的回忆。跟内隐记忆不同。有时也会被称为是一种陈述性记忆。跟它相对的,称为内隐记忆,是一种无意识的、与程序动作有
  • 克雷莫纳克雷莫纳(意大利语:Cremona  listen 帮助·信息)是意大利北部伦巴第政区中的一个城市。克雷莫纳是小提琴发源地之一 ,聚集了许多优秀的制琴师,并出产全世界最优良的小提琴,中提琴
  • 韦伯恩安东·弗雷德里克·威廉·冯·韦伯恩(德语:Anton Friedrich Wilhelm von Webern,1883年12月3日-1945年9月15日),又译韦伯恩,奥地利作曲家,第二维也纳乐派代表人物之一。韦伯恩1883年
  • 军事联盟萨长同盟,全称萨摩长州同盟,也被称作萨长盟约、萨长联合,是日本江户时代后期(幕末)的庆应2年阴历1月21日(1866年3月7日),在萨摩藩(约为今 鹿儿岛县全境及宫崎县西南部)与长州藩(约为今
  • 贾巴尔做为球员:做为助理教练:卡里姆·阿卜杜勒-贾巴尔(阿拉伯语:كريم عبد الجبار‎,英语:Kareem Abdul-Jabbar),原名为小费迪南德·刘易斯·阿尔辛多(英语:Ferdinand Lewis
  • 含有盐分的水体列表本列表列出含有0.5%以上稳定盐度的天然水体,低于此标准的水为淡水。 平均而言,海水的盐度为3.5%(千分之三十五)。(百分比)