よろしくお願いします.
外見がまったく同じ13個のおもりがある。そのうちの1個だけが、ほ
かとは重さが違っている.しかし、ほかのものより重いか軽いかは、不
明である.天秤を3回だけ使って、重さの違うおもりを見つけるには、
どのような方法をとったらよいかを考えよ.天秤の左右の皿には、おも
りを何個でものせることができる。
よろしくお願いします.
外見がまったく同じ13個のおもりがある。そのうちの1個だけが、ほ
かとは重さが違っている.しかし、ほかのものより重いか軽いかは、不
明である.天秤を3回だけ使って、重さの違うおもりを見つけるには、
どのような方法をとったらよいかを考えよ.天秤の左右の皿には、おも
りを何個でものせることができる。
樹形図を使ってみた。<>は天秤を使う回数目、_は左右の重りを天秤に
かけること。3_3は釣り合いがとれている。3_(3)は釣り合いがと
れていない。|の右は残りの重り。7は同じ重さが7個あること。(7)
は違う重さが入っていること。
違う重りの方を分割して次の天秤にのせていく。
(7)→2_2|(3)は、2個2個を天秤にのせ、残り3個
3_(3)→2_2|(2)は、アンバランスな天秤の3個3個計6個を
2個2個天秤にのせ、残り2個
I_1|(1)のIは、同じ重さの方から1個持ってきたのが、Iとして、
2個の内1個を天秤にのせて、残りが1個
<1> <2> <3> <4>
3_3|(7)→2_2|(3)→1_1|(1)
→1_(1)|1→I_1|(1)
→I_(1)|1
→2_(2)|3→1_1|(2)→I_1|(1)
→I_(1)|1
→1_(1)|2→I_1|(1)
→I_(1)|1
3_(3)|7→2_2|(2)→I_1|(1)
→I_(1)|1
→2_(2)|2→1_1|(2)→I_1|(1)
→I_(1)|1
→1_(1)|2→I_1|(1)
→I_(1)|1
13通りの場合に分かれるが、3回の天秤で、重さの違う重りを発見する
のは3通りしかない。
どのような場合も3回の天秤で見つけるのは可能なのだろうか?
誰かアドバイスを下さい。??
(さっそく関谷先生からアドバイスを頂きました。感謝!!)
武田先生こんにちは
おもりの問題にアタックしてみました。
まず、13個のうち、8個をとり、天秤の左右に4個ずつのせます。
(1)釣り合ったとき
残りの5個のうち3個を天秤の左側に、最初にとった8個のうち3個
を右側にのせます。
(1-1) 釣り合ったとき → 残りの2個のうち1個と今までは
かりに載せたうちの1個を比べ
つりあえば、最後の残った1個が重さの違うもの
つりあわなければ、今天秤に乗せたものが重さの違うもの
(1-2) 釣り合わなかったとき → 天秤の左の3個が重ければ、
その3個のうちの2個を天秤にかけ、釣り合えば残りの1
個、釣り合わなければ、重かったほうの1個が重さの違うもの。
天秤の左が軽かったときも同様の方法で重さの違うものを決定
できる
(2)釣り合わなかったとき
左の4個が重かったとする。左から3個と右から2個をとり、合わせて
5個を天秤の左に、最初に天秤に乗せなかった5個を天秤の右側に乗せて
比べます。
(2-1) 釣り合ったとき → 残りの3個のうち、天秤の右にあっ
た2個の重さを比べ、
釣り合えば、残りの1個が重さの違うもの
釣り合わなかったら、軽かったほうが重さの違うもの
(2-2) 左が重かったとき → 左からとった3個のうち1つが他
より重いものである
これは、(1-2)と同様のやり方で重さの違うもの
を決定できる
(2-3) 左が軽かったとき → 右から取った2個のうち1個が他
より軽いものなので、
その2個を天秤にかけてみればよい。