(1) 当 $ n(n > 2) $ 个物品中有 $ 1 $ 个次品时,要尽快找到这个次品,可以把这 $ n $ 个物品平均分成 $ 3 $ 份,如果不能平均分,就让每份相差的数量不大于(),且保证 $ 3 $ 份中有()份的数量相同。因为这样每称一次,就可以排除掉其中的()份,即排除掉总数的()(填分数),排除越多,剩下越少,就可以尽快找到次品。
答案
1;2;2;$\frac{2}{3}$
(2) 有 $ 5 $ 袋奶糖,其中 $ 4 $ 袋质量相同,只有 $ 1 $ 袋比其他的轻一点,可以用以下方法找出这袋质量较轻的奶糖:在天平两边的托盘里各放()袋奶糖,如果天平平衡了,剩下的那袋就是质量较轻的奶糖;如果天平不平衡,再将质量较轻的那边的 $ 2 $ 袋奶糖称一次,就可以找出来。所以要确保找出那袋较轻的奶糖,至少要称()次。
答案
2;2
2. 有 $ 9 $ 个外观一样的小球,其中 $ 1 $ 个小球比其他小球轻一点。用一台没有砝码的天平去称,如果要确保找出质量较轻的那个小球,至少要称几次?
答案
2
解析
将9个小球平均分成3份,每份3个。第一次称:天平两边各放3个,若平衡,轻球在剩余3个中;若不平衡,轻球在轻的那3个中。第二次称:从含轻球的3个中任取2个,天平两边各放1个,若平衡,剩余1个是轻球;若不平衡,轻的一边是轻球。至少要称2次。
3. 一批零件共有 $ 81 $ 个,其中有 $ 1 $ 个外观和这些零件一样的次品(比正品略轻)。如果用一台没有砝码的天平称,至少要称几次才能确保找出这个次品?
答案
4
解析
将81个零件分成三组,每组27个,第一次称,找出次品所在的那组(轻的一边含次品);将27个零件再分成三组,每组9个,第二次称,找出次品所在的那组;再将9个零件分成三组,每组3个,第三次称,找出次品所在的那组;最后将3个零件分成三组,每组1个,第四次称,找出次品;所以至少需要称4次才能确保找出次品的方法(从个数$3^{n}$<零件个数$\le3^{n + 1}$时,至少称$n+1$次可以找到,$3^4=81$,故至少4次)。
4. 质检部门对某工厂生产的零件进行质量抽检,在抽检的 $ 11 $ 个零件中有 $ 1 $ 个不合格(质量稍轻一些)。
(1) 如果用一台没有砝码的天平称,至少称几次才能保证将这个不合格的零件找出来?
(2) 如果在天平的两端各放 $ 5 $ 个零件,那么称一次有可能将这个不合格的零件称出来吗?为什么?
(1) 如果用一台没有砝码的天平称,至少称几次才能保证将这个不合格的零件找出来?
(2) 如果在天平的两端各放 $ 5 $ 个零件,那么称一次有可能将这个不合格的零件称出来吗?为什么?
答案
【解析】:
(1)
第一步:将$11$个零件分成$3$组,分别是$4$个,$4$个,$3$个。
把两份$4$个的零件分别放在天平两端:
如果天平平衡,那么不合格(轻一点)的零件就在剩下的$3$个零件之中。接下来从$3$个零件中任取$2$个,分别放在天平两端,若天平平衡,未取的那个零件就是不合格零件;若天平不平衡,较轻一端的零件就是不合格零件。
如果天平不平衡,那么不合格零件就在较轻的那$4$个零件之中。将这$4$个零件平均分成两份,每份$2$个,分别放在天平两端,较轻一端的$2$个零件中就有不合格零件;再把这$2$个零件分别放在天平两端,较轻一端的零件就是不合格零件。
所以至少称$3$次能保证找出不合格零件。
(2)
如果在天平的两端各放$5$个零件,若天平平衡,那么剩下的$1$个零件就是不合格零件,所以称一次有可能将这个不合格的零件称出来。
【答案】:(1 答案选相关内容(此处按题目要求只给结论对应位置,答案处不写具体内容,按题目特殊要求本处填数字表示次数)) 3;(2) 可能,本小题按题目要求只判断可能与否,答案处填相关判断。可能。即(1)【答案】:3;(2)【答案】:可能。
(1)
第一步:将$11$个零件分成$3$组,分别是$4$个,$4$个,$3$个。
把两份$4$个的零件分别放在天平两端:
如果天平平衡,那么不合格(轻一点)的零件就在剩下的$3$个零件之中。接下来从$3$个零件中任取$2$个,分别放在天平两端,若天平平衡,未取的那个零件就是不合格零件;若天平不平衡,较轻一端的零件就是不合格零件。
如果天平不平衡,那么不合格零件就在较轻的那$4$个零件之中。将这$4$个零件平均分成两份,每份$2$个,分别放在天平两端,较轻一端的$2$个零件中就有不合格零件;再把这$2$个零件分别放在天平两端,较轻一端的零件就是不合格零件。
所以至少称$3$次能保证找出不合格零件。
(2)
如果在天平的两端各放$5$个零件,若天平平衡,那么剩下的$1$个零件就是不合格零件,所以称一次有可能将这个不合格的零件称出来。
【答案】:(1 答案选相关内容(此处按题目要求只给结论对应位置,答案处不写具体内容,按题目特殊要求本处填数字表示次数)) 3;(2) 可能,本小题按题目要求只判断可能与否,答案处填相关判断。可能。即(1)【答案】:3;(2)【答案】:可能。
5. 提升题 有一盒巧克力,其中有一袋巧克力因馅料不足而较轻。如果用一台没有砝码的天平称,至少称 $ 2 $ 次才能保证找出这袋较轻的巧克力,那么这盒巧克力可能有多少袋?
答案
4~9袋
解析
称1次最多能从3袋中找出次品,故要保证至少称2次,则袋数需大于3;称2次最多能从$3×3=9$袋中找出次品。因此,袋数范围是$4≤袋数≤9$。
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