[趣味數學]數學邏輯推理

[趣味數學]數學邏輯推理

super king 於 星期三 六月 22, 2005 1:39 pm


數學老師把一個二位數n的因數個數告訴了學生S,

把n的各個數字的和告訴了學生P。

聰明的學生S和學生P希望推導出n的準確值,於是S和P進行了以下的對話:

P:「我不知道n是多少。」

S:「我也不知道n是多少,但我知道n是否為偶數。」

P:「我現在知道n是多少了。」

S:「現在我也知道n是多少了。」

老師證實S和P都是誠實可信的,他們每一句話都是有根據的。

請問n的值為何?
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super king

 
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Re: [數學]數學邏輯推理

bell 於 星期三 六月 22, 2005 7:58 pm


(a)P:「我不知道n是多少。」
可知:P所知n的兩位數和,必有兩個以上的可能數字。

(b)S:「我也不知道n是多少,但我知道n是否為偶數。」
可知:S所知n所含的因數個數,必有兩個以上可能數字,且它們全為奇或偶數。

(c)P:「我現在知道n是多少了。」
可知:P由前面S所言得到提示,知道了唯一符合條件的數字n。

(d)S:「現在我也知道n是多少了。」
可知:S也由前面P所言,知道了他的可能數中僅有的一個數字即為n。



n (10~99) 所含有的因數個數,最少為2;最多為12。
因此由S所知n的因數個數可推論:


2 個因數: 所有(二位數)的質數。
 11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97.
 皆為奇數,符合(b)。
3 個因數: 質數平方。
 25,49.
 皆為奇數,符合(b)。
4 個因數: 二質數的乘積或質數的立方。
 10,14,15,21,22,26,27,33,34,35,38,39,46,51,55,57,58,62,65,74,77,82,85,
 86,87,91,93,94,95.
 奇偶數都有,不符合(b)可排除。
5 個因數: 質數的四次方。
 16,81.
 奇偶數都有,不符合(b)可排除。
6 個因數: 一質數的平方與另一質數的乘積,或質數的5次方。
 12,18,20,28,32,44,45,50,52,63,68,69,75,76,92,98,99.
 奇偶數都有, 不符合(b)可排除。
7 個因數: 質數的6次方。
 64.
 只有64,不符合(b)可排除。
8 個因數: 三不同的質數乘積,或一質數立方與另一質數的乘積。
 24,30,40,42,54,56,66,70,78,88.
 皆為偶數,符合(b)。
9 個因數: 兩不同質數的平方的乘積。
 36.
 只有36,不符合(b)可排除。
10個因數:一質數的4次方與另一質數的乘積。
 48,80.
 皆為偶數,符合(b)。
11個因數:所有二位數中,剛好都沒有數字有11個因數。(得為質數的10次方)

12個因數:一質數立方與另一質數平方的乘積,一質數平方與另二不同質數的乘積,或一
 質數5次方與另一質數的乘積。
 60,72,84,90,96.
 皆為偶數,符合(b)。


由以上可知,當因數個數為2,3,8,10,12時,符合"有2個以上可能數字,且皆為奇或偶數"的條件。



n (10~99) 的個位與十位數的和,最小為1最大為18。
因此P所知的數可能為1~18:
 ( )內數字表示因數個數。


1 : 10.
 僅一數, 不符合(a)可排除。
2 : 11(2),20(6).
 有唯一數11,符合(c)。
3 : 12(6),21(4),30(8).
 有唯一數30,符合(c)。
4 : 13(2),31(2),22(4),40(8).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
5 : 14(4),41(2),23(2),32(6),50(6).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
6 : 15(4),51(4),24(8),42(8),33(4),60(12).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
7 : 16(5),61(2),25(3),52(6),34(4),43(2),70(8).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
8 : 17(2),71(2),26(4),62(4),35(4),53(2),44(6),80(10).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
9 : 18(6),81(5),27(4),72(10),36(9),63(6),45(6),54(8),90(12).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
10:19(2),91(4),28(6),82(4),37(2),73(2),46(4),64(7),55(4).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
11:29(2),92(6),38(4),83(2),47(2),74(4),56(8),65(4).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
12:39(4),93(4),48(10),84(12),57(4),75(6),66(8).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
13:49(3),94(4),58(4),85(4),67(2),76(6).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
14:59(2),95(4),68(6),86(4),77(4).
 有唯一數59,符合(c)。
15:69(4),96(12),78(8),87(4).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
16:79(2),97(2),88(8).
 有兩個以上可能數字,不符合(c)可排除。
17:89(2),98(6).
 有唯一數89,符合(c)。
18:99.
 僅一數,由於(a)可排除。


到目前為止可知,P得知的和可能為2,3,14,17。
n的可能數字則可能為11(2個因數),  30(8個因數), 59(2個因數), 89(2個因數)


以上的4個數字,分別有2或8個因數。
只有當S所知是"8個因數"時,符合
(d)得為唯一數的條件,因此n為30。

 

bell
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super king 於 星期六 七月 16, 2005 5:39 pm


我原本以為答案有兩個答案,30和96。(因為以為78的因數是4)
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super king

 
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