有一架天平,要用它稱出1 N克之間所有重量為整數克的物體,至少用多少個砝碼 每個砝碼的重量是多少

時間 2021-06-01 02:31:41

1樓:王希

如:質量為10,三進製表示為101,則把1和9放到對面。

如果其中有2,那麼從右到左,把大於等於2的數字減去3,再把左邊的數字加上1.

如:質量為17,三進製表示為122。首先把最右邊的2減去3,再把左邊的2加上1,變成,再處理第二位:把3減去3,再把最左邊的1加上1,變成,最後把2減去3,左邊補上1,變成。

處理完之後,把1對應的砝碼放在物體對面,把-1對應的砝碼放在物體同側即可。

比如針對質量為17的物體,對面放27,同側放1和9,剛好。

2樓:周欣宇

有。一、結論:

假設使用n+1個砝碼,

對於每個n,可以稱出的N的範圍在

多於這個範圍需要n=n+1,少於這個範圍則只需要到n=n-1即可

對於題主提出的情況即為n=3,

二、應用:

對於任意N,根據(一)中閉區間的範圍求出n值,即可得到所需求的砝碼個數(n+1)。

假如N=6546587,求出log(6546587, base=3)~=14.2857, 即需要15個砝碼,從1,3,9,27一直到3^14=4782969;由這15個砝碼可以最多稱出1-7174453中任何乙個數字。

證明:數學歸納法:

(1)對n=0,1,2,口算成立

(2)假設有k個砝碼,可以稱出不大於

的所有組合。

(3)那麼加入第k+1個砝碼:

我們可以看到

也即恰好為

的中間值,離兩個端點的距離均為

。而這個值正是(2)中k個砝碼可以完美覆蓋的數值範圍。

很久沒寫證明了可能語言不太好...如有疑問請提出

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來乙個直觀圖。

我們知道最大克數和最遠距離其實是同樣的問題。

假設在第k步,所有的砝碼總共可以測這麼長

那麼在第k+1步,為了讓砝碼能夠最大限度的被利用,即測出最遠距離,那麼我們要這麼安排:

所以第k+1步中能測出的最遠距離的遞推公式即為

因為,可以算出最後的通項,即

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思考題:

是否存在以大於3為通項的稱重問題?如果有,是什麼樣的?如果沒有,請給出證明

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