2. 小试牛刀。
(1)有8瓶水,其中7瓶质量相同,另外1瓶是糖水,比其他水略重一些。至少称多少次才能保证找出这瓶糖水?
(2)一箱橙子有5袋,其中有4袋质量相同,另外1袋质量不足,轻一些。至少称几次才能保证找出轻的那袋橙子?
(3)有15盒饼干,其中的14盒质量相同,另外1盒轻一些。如果用天平称,至少称几次才能保证找出轻的那盒饼干?
(1)有8瓶水,其中7瓶质量相同,另外1瓶是糖水,比其他水略重一些。至少称多少次才能保证找出这瓶糖水?
(2)一箱橙子有5袋,其中有4袋质量相同,另外1袋质量不足,轻一些。至少称几次才能保证找出轻的那袋橙子?
(3)有15盒饼干,其中的14盒质量相同,另外1盒轻一些。如果用天平称,至少称几次才能保证找出轻的那盒饼干?
答案
(1) 2次;(2) 2次;(3) 3次
解析
这三道都是利用天平平衡原理解决的找次品问题,核心方法是将待测物品尽可能平均分成3份,每次称量就能把次品所在范围缩小到原来的1/3,用最少的称量次数保证找到次品:
1. 第(1)题步骤:
① 将8瓶水分成3瓶、3瓶、2瓶三份,把两份3瓶的放在天平两端称量:
若天平不平衡,糖水在较重的3瓶中,从这3瓶任取2瓶再称量,较重的就是糖水,平衡则剩余的1瓶是糖水,共称量2次;
若天平平衡,糖水在剩余的2瓶中,将这2瓶放在天平两端称量,较重的就是糖水,共称量2次。
因此至少称2次能保证找到糖水。
2. 第(2)题步骤:
① 将5袋橙子分成2袋、2袋、1袋三份,把两份2袋的放在天平两端称量:
若天平平衡,剩余的1袋就是质量不足的,仅需1次,但无法覆盖所有情况;
若天平不平衡,次品在较轻的2袋中,将这2袋放在天平两端称量,较轻的就是要找的次品,共称量2次,就能保证所有情况都找到次品。
因此至少称2次能保证找到轻的那袋橙子。
3. 第(3)题步骤:
① 将15盒饼干平均分成3份,每份5盒,取两份放在天平两端称量,次品在较轻的5盒中,若平衡则次品在剩余的5盒中;
② 按照第(2)题的方法处理这5盒,还需要称量2次,总共1+2=3次,就能保证找到次品。
因此至少称3次能保证找到轻的那盒饼干。
1. 第(1)题步骤:
① 将8瓶水分成3瓶、3瓶、2瓶三份,把两份3瓶的放在天平两端称量:
若天平不平衡,糖水在较重的3瓶中,从这3瓶任取2瓶再称量,较重的就是糖水,平衡则剩余的1瓶是糖水,共称量2次;
若天平平衡,糖水在剩余的2瓶中,将这2瓶放在天平两端称量,较重的就是糖水,共称量2次。
因此至少称2次能保证找到糖水。
2. 第(2)题步骤:
① 将5袋橙子分成2袋、2袋、1袋三份,把两份2袋的放在天平两端称量:
若天平平衡,剩余的1袋就是质量不足的,仅需1次,但无法覆盖所有情况;
若天平不平衡,次品在较轻的2袋中,将这2袋放在天平两端称量,较轻的就是要找的次品,共称量2次,就能保证所有情况都找到次品。
因此至少称2次能保证找到轻的那袋橙子。
3. 第(3)题步骤:
① 将15盒饼干平均分成3份,每份5盒,取两份放在天平两端称量,次品在较轻的5盒中,若平衡则次品在剩余的5盒中;
② 按照第(2)题的方法处理这5盒,还需要称量2次,总共1+2=3次,就能保证找到次品。
因此至少称3次能保证找到轻的那盒饼干。
一张纸对折50次后的厚度是多少
有一张厚0.1毫米的纸,把它不断地对折,假如对折50次,这张纸最终有多厚?
0.1毫米$× 2^{50}\approx112589991$千米
地球中心到月球中心的距离大约是384400千米。
$112589991÷ 384400\approx293$
所以,一张厚0.1毫米的纸对折50次后,它的厚度约等于地球中心到月球中心距离的293倍。
有一张厚0.1毫米的纸,把它不断地对折,假如对折50次,这张纸最终有多厚?
0.1毫米$× 2^{50}\approx112589991$千米
地球中心到月球中心的距离大约是384400千米。
$112589991÷ 384400\approx293$
所以,一张厚0.1毫米的纸对折50次后,它的厚度约等于地球中心到月球中心距离的293倍。
答案
这张厚0.1毫米的纸对折50次后厚度约为112589991千米,大约相当于地球中心到月球中心距离的293倍。
解析
我们可以根据对折的规律推导厚度:
1. 每次对折后,纸张的厚度都会变为对折前的2倍:对折1次,厚度是原厚度×2;对折2次,厚度是原厚度×2×2=原厚度×2²;以此类推,对折50次后,纸张厚度就是原厚度乘2的50次方。
2. 代入已知的纸张初始厚度0.1毫米计算:0.1毫米×2⁵⁰≈112589991千米。
3. 结合给出的地月中心距离对比验证:已知地球中心到月球中心距离约为384400千米,计算可得112589991÷384400≈293,即对折50次后的厚度约是地月中心距离的293倍。
1. 每次对折后,纸张的厚度都会变为对折前的2倍:对折1次,厚度是原厚度×2;对折2次,厚度是原厚度×2×2=原厚度×2²;以此类推,对折50次后,纸张厚度就是原厚度乘2的50次方。
2. 代入已知的纸张初始厚度0.1毫米计算:0.1毫米×2⁵⁰≈112589991千米。
3. 结合给出的地月中心距离对比验证:已知地球中心到月球中心距离约为384400千米,计算可得112589991÷384400≈293,即对折50次后的厚度约是地月中心距离的293倍。
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