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趣味数学:根据对话猜数字~2021年数学花园探秘逻辑A卷题20

趣味数学:根据对话猜数字~2021年数学花园探秘逻辑A卷题20

作者: 易水樵 | 来源:发表于2022-06-17 22:02 被阅读0次

    2021年数学花园探秘逻辑A卷题20

    C 将两个不同的数分别告诉 A 和 B. 且这两个数都是形如 m-(\dfrac{1}{2}^n) 的数( mn 均为正整数),然后 C 让 A 和 B 推测谁手上的数更大,结果他们依次有如下对话。

    A:“我不知道。”.
    B:“我也不知道。”

    A:“我还是不知道。”
    B:“我也还是不知道。”
    C:“这样下去是没用的,无论你们说多少轮,都不可能知道谁的数更大。”

    A:“哦……C的话倒是有所提示,不过我还是不知道谁的数大。”
    B:“我也不知道。”

    A:“我现在知道谁的数比较大了。”
    B:“那我现在知道 A 的数是多少了。”

    如果他们说的都是对的,A 拿的数是 a,B 拿的数是 b,那么算式 64\times(a+b) 的计算结果是多少?


    【解析】

    这类问题一般用排除法解答。

    首先看一下形如 m-(\dfrac{1}{2}^n) 的数有哪些,有什么特征?

    注意到 mn 均为正整数,所以满足条件的数从小到大排列有:

    \dfrac{1}{2}, \dfrac{3}{4}, \dfrac{7}{8}, \dfrac{15}{16}, \cdots

    1\dfrac{1}{2}, 1\dfrac{3}{4}, 1\dfrac{7}{8}, 1\dfrac{15}{16}, \cdots

    2\dfrac{1}{2}, 2\dfrac{3}{4}, 2\dfrac{7}{8}, 2\dfrac{15}{16}, \cdots

    A要想在第一时间判断谁手上的数更大,只在一种情况下能够做到:自己手上的数是 \dfrac{1}{2}.

    A 的第一句话是:“我不知道。”. 就排除了以上情况. 这是本题的突破口,完整的推导过程如下:


    A:“我不知道。”.

    \Rightarrow a \ne \dfrac{1}{2} \Rightarrow a \geqslant \dfrac{3}{4}

    B:“我也不知道。”

    \Rightarrow b \ne \dfrac{3}{4} \Rightarrow b \geqslant \dfrac{7}{8}

    A:“我还是不知道。”

    \Rightarrow a \ne \dfrac{7}{8} \Rightarrow a \geqslant \dfrac{15}{16}

    B:“我也还是不知道。”

    \Rightarrow b \ne \dfrac{15}{16} \Rightarrow b \geqslant \dfrac{31}{32}

    C:“这样下去是没用的,无论你们说多少轮,都不可能知道谁的数更大。

    为什么 C 这样说?为什么A说他的话有所提示?意味着什么呢?

    试想,假如 a,b 两个数小于 2, 经过以上多轮对话,AB 二人是可以得出结论的。C 说“这样下去是沿用的。” 意味着:a,b 两数大于 1.

    继续往下看.


    A:“哦……C的话倒是 有所提示,不过我还是不知道谁的数大。”

    \Rightarrow a \ne 1\dfrac{1}{2}, a \geqslant 1\dfrac{3}{4};

    B:“我也不知道。”

    \Rightarrow b \ne 1\dfrac{3}{4}, b \geqslant 1\dfrac{7}{8};

    A:“我现在知道谁的数比较大了。”

    \Rightarrow a = 1\dfrac{3}{4}, \;or\; a = 1\dfrac{7}{8};

    注意:存在两种可能性.

    B:“那我现在知道 A 的数是多少了。”

    \Rightarrow b = 1\dfrac{7}{8}, \;or\; b = 1\dfrac{3}{4};

    64\times(a+b)=64\times(1\dfrac{3}{4}+1\dfrac{7}{8}) =232


    【提炼与提高】

    这是小学奥数题中的一个常用套路。没有练过的人会有 “一头雾水”的感觉。练多几次就知道如何解决。

    当然,要得出正确结果还是不容易的。

    这类问题对于锻炼学生的推理能力和细心、严谨是很有好处的。


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