ВсОШ 2019, 9 класс, задача 7

Среди монет есть тяжёлых - весом по г, и лёгких весом по г, но неизвестно, какие из монет какого веса. Одна из монет - юбилейная. Как за три взвешивания на двухчашечных весах без гирь узнать, является юбилейная монета тяжёлой или лёгкой?

(К. Кноп)

Фото или PDF, до 20 МБ на файл, до 10 файлов. Ответ проверят вручную.
Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

Решение.

Обозначим юбилейную монету через Ю. Отложим две неюбилейных монеты и , и разложим оставшиеся монет по на каждую чашу так, чтобы Ю попала на левую. Назовём монету левой или правой, если в этом взвешивании она попала на левую или правую чашу, соответственно.

Случай (=).

Пусть чаши оказались в равновесии. В этом случае либо на каждой чаше по тяжёлых монеты (и тогда и обе тяжёлые), либо по (тогда и лёгкие). В любом случае обе отложенных монеты одинаковы. В этом случае возьмём с левой чаши Ю и ещё одну монету и сравним эту пару с парой и .

Подслучай (=, =).

Пусть снова получено равновесие.

Тогда все монеты , Ю весят одинаково. Сравним их с любыми другими четырьмя левыми монетами. Если весы окажутся в равновесии, то все монет во взвешивании - одного веса. Тогда среди левых монет было монет такого веса; это невозможно. Значит, какая-то чаша перевесит, и мы узнаем, являлись и Ю тяжёлыми или лёгкими.

Подслучай (=,<).

Чаша, содержащая Ю во втором взвешивании, легче. Тогда на этой чаше не может быть двух тяжёлых монет. Сравнив эти две монеты друг с другом, мы в случае неравенства сразу узнаем вес Ю, а в случае равенства сможем сделать вывод о том, что обе монеты на этой чаше - лёгкие. Подслучай (=,>), когда чаша с Ю тяжёлее, аналогичен.

Случай (<).

Пусть левая чаша в первом взвешивании оказалась легче. Тогда среди левых монет не более трех тяжёлых. Сравнив Ю с какой-нибудь левой монетой , мы либо узнаем вес Ю (в случае неравенства), либо найдём две одинаковых монеты (Ю и ). Сравнив эту пару с другой парой левых монет, мы опять же узнаем вес Ю в случае неравенства. В случае же равенства мы найдём левых монеты одного веса, одна из которых - Ю. Как уже отмечалось, они могут быть только лёгкими. Случай (>), когда в первом взвешивании чаша с Ю тяжёлее, аналогичен предыдущему.

Похожие задачи

ВсОШ 2025, 9 класс, задача 5

Пусть P1(x) и P2(x) — приведённые квадратные трёхчлены, а точки A1 и A2 — соответственно вершины парабол y=P1(x) и y=P2(x). Через m(g(x)) будем обозначать наименьшее значение функции g(x). Известно, что разности m(P1(P

ВсОШ 2022, 9 класс, задача 1

(20 баллов) Назовём главными делителями составного числа n два наибольших его натуральных делителя, отличных от n. Составные натуральные числа a и b таковы, что главные делители числа a совпадают с главными делителями числа b. Докажите, что a=b. (А.С. Голованов)

ВсОШ 2023, 9 класс, задача 3

(20 баллов) Каждое натуральное число, большее 1000, окрасили либо в красный, либо в синий цвет. Оказалось, что произведение любых двух различных красных чисел - синее. Может ли случиться, что никакие два синих числа не отличаются на 1? (С. Берлов)

ВсОШ 2023, 9 класс, задача 5

(20 баллов) Если на столе лежит несколько кучек камней, считается, что на столе много камней, если можно найти 50 кучек и пронумеровать их числами от 1 до 50 так, что в первой кучке есть хотя бы один камень, во второй - хотя бы два камня, ldots, в пятидесятой - хотя бы пятьдесят камней. Пусть исходн