Re: [請益] 一題數學題(邏輯)
※ 引述《lemonblue (懼美女症)》之銘言:
: 昨天姪子問我一題,說是國中資優班的題目,要寫詳細推導過程。
: 想很久想不出來,上來請教。
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讓我們先假設甲跟乙都是絕頂聰明的人才
具備瞬間列出所有對應資料及急速運算分析的能力
同時擁有鬥心機的爾虞我詐心思
: 1到~100間取兩數A、B(不包含1及100)
這邊先假設2~99只能選擇兩個不同的(可以選相同的就另外再分析囉)
: 甲知道兩數互乘之值、乙知道兩數相加之值,然後有以下對談順序:
: (1)甲:我不知道這兩數是多少
這句表示甲手上的積
拆成兩個數 除了1跟自己之外
還有別的複數種組合 這邊你的想法是對的
也就是積不會是兩個質數相乘
: (2)乙:我知道甲不知道是多少
此時乙馬上想到甲手上的積一定不是兩個質數的相乘
所以甲他才這樣說的
而乙拿的是兩數之和 也就是最小2+3=5 最大98+99=197
在這些數之中只要是能拆成兩個質數相加的都不會是乙手上的數
畢竟手上的和拆開只要有一組是兩個質數相加
難保甲就是拿到那組積 那甲不可能說他不知道兩數為何
所以我們要列出5~197
開始將所有兩個質數相加的數去除
根據哥德巴赫猜想:任一大於2的偶數,都可表示成兩個質數之和
還有唯一一個為偶數的質數是2
所以所有"質數+2"的數也都要去掉
最後剩下11,17,23,27,37,41,47.......197是乙手上的和的可能
: (3)甲:我現在知道是多少了
但此時甲聽了乙說的話
也同時明白了我們剛剛站在乙的角度的分析
也就是乙手上的兩數之和拆開成兩個數的組合裡
沒有任何一組是兩個質數相加
甲馬上反過來利用這件事
舉個例子
甲手上的積如果是18
那他立刻就分解成2*9或3*6
然後他算一下2+9=11 11正是乙手上所持有的和的其中一個可能
3+6=9 但9並不是乙手上的和的可能
因此兩數之和必是11 搭配他手上的兩數之積18
甲馬上就能推論出兩數為2和9
: (4)乙:那我也知道了
這邊是最麻煩的部份了
為什麼乙也跟著知道了呢
畢竟乙手上的只是兩數之和
舉例來說
A.假設乙手上的數是11
他必能拆成2+9或3+8或4+7或5+6
然後推想出甲手上的積是18,24,28,30
如果甲手上的是18 那甲就會拆成2*9或3*6
然後甲剛剛上面的想法乙也就能猜到
所以乙會覺得甲手上的積有可能是18
然而如果甲手上的是24 那甲就會拆成2*12或3*8或4*6
2+12=14 14不在乙的可能裡 3+8=11 11在乙的可能裡
4+6=10 10不在乙的可能裡
這樣甲也能推論出乙手上的是11而說出我知道了
因此乙也有可能認為甲拿的是24
如此一來 基於複數種可能性
乙就不會說出"那我也知道了"
所以乙手上的和不是11
我們又得回到(2)那邊的結論
重來一次
B.假設乙手上的數是17
他必能拆成2+15或3+14或4+13或5+12或6+11或7+10或8+9
然後推想出甲手上的積是30,42,52,60,66,70,72
如果甲手上的是30 那甲就會拆成2*15或3*10或5*6
2+15=17 17在乙的可能裡 3+10=13 13不在乙的可能裡
5+6=11 11在乙的可能裡
這樣甲就不能推論出乙手上的是11或17而說出我知道了
所以甲拿的不可能是30
如果甲手上的是42 那甲就會拆成2*21或3*14或6*7
2+21=23 23在乙的可能裡 3+14=17 17在乙的可能裡
6+7=13 13不在乙的可能裡
這樣甲就不能推論出乙手上的是23或17而說出我知道了
所以甲拿的不可能是42
如果甲手上的是52 那甲就會拆成2*26或4*13
2+26=28 28不在乙的可能裡 4+13=17 17在乙的可能裡
如此一來 甲就能推論出乙手上的是17而說出我知道了
所以甲拿的可能是52
如果甲手上的是60..............................
請自行進行程式運算下去Orz
也就是說
要讓乙說出"那我也知道了"
必須符合乙手上的和拆成的兩個數
分別相乘的積設為甲手上的積
又要讓甲能反推論回唯一一組和
同時乙也推論出只有一種和會形成這種後續的可能
能確認甲手上唯一的積
符合的數就是答案
: 請問這兩數是?
: 我當時只想到第一步時甲應該可以判斷這兩數至少有一個合數,
: 因為兩質相乘很容易就知道是哪兩個。
: 接著一忙就暫時沒去想了。
: 然後比起解題,這題若以教學的立場,可以用什麼概念來教呢?
: (用什麼方法來輔助思考)
: 聯集交集之類的嗎?這應該是高中才會用到?
歡迎大家一起集思廣義
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