克拉吉·普莱姆是一位隐士。“克拉吉 (Craggy)”是他的名字,因为他喜欢攀爬岩石。“孪生侦探”克洛伊和伊莱给了他第二个名字“普莱姆 (Prime)”,因为他在数字方面有着非凡的能力,尤其是在质数方面。
双胞胎在狗溪附近的小路上散步时第一次遇到了他。当地警方刚刚告诉双胞胎,他们正在寻找一批重要的毒品货物,可能乘坐一辆编号巴士抵达。
“我看到一辆公交车从这里经过,车牌号有点奇怪,”克拉吉没有介绍就自顾自地说,而且非常巧合。“这辆公交车的号码是两位数,并且这些数字的总和等于公交车号码的质因数之和。”
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问题 1. 克洛伊和伊莱很快就弄清楚了公交车的号码。你能吗?
提示: 考虑数字 45。质因数是 3、3 和 5。因此,质因数的总和是 3 + 3 + 5 = 11。数字的总和是 4 + 5 = 9。所以,45 不是答案。
双胞胎将公交车号码报告给了警方,警方找到了公交车和毒品痕迹。然而,警方确信还有其他公交车参与了该计划。双胞胎去寻找克拉吉,发现他栖息在被称为法国穹顶的火山颈顶上。“是的,我又发现了一个奇怪的,”他从沉思中醒来说道。“也是两位数。数字之和是其质因数之和的一半。”
“信息还不够,”克洛伊抗议道。
“没错,”克拉吉说。“有问题的公交车号码也只有两个质因数。”
“我知道了,”伊莱说。
问题 2. 伊莱计算出的公交车号码是多少?
“你真聪明,”克拉吉用他粗哑的烟嗓笑着说。“还有另一个两位数的公交车号码,其数字之和大于其质因数之和,且质因数的数量不是 5。”
“信息仍然不够,”伊莱说。
“好吧,我会告诉你它有多少个质因数来确定答案,”克拉吉说。
“没必要,”克洛伊打断道。“我知道是什么了。”
问题 3. 克洛伊说了什么号码?她是怎么知道的?
解答
1. 如果数字之和等于质因数之和,则公交车号码只能是 27。质因数是 3、3 和 3。2 + 7 = 9,3 + 3 + 3 = 9。显然,像 23 这样的大质因数不可能起作用,因为两位数的总和最多只能是 18 (= 9 + 9)。如果您的孩子年龄较大,您可以帮助他或她编写一个程序来生成因数。可以额外提示年龄较小的孩子“找出 20 到 30 之间数字的因式分解”。
2. 当两个质因数之和是数字之和的两倍时,公交车号码只能是 91。质因数是 7 和 13。这是唯一符合标准且只有两个质因数的数字。年轻的谜题爱好者可能想知道质数之和是 20。
3. 数字之和大于质因数之和的两位数有 18(因数 2、3 和 3)、48(2、2、2、2 和 3)、96(2、2、2、2、2 和 3)、98(2、7 和 7)和 99(3、3 和 11)。克拉吉说质因数的数量不是 5,所以 48 就排除了。因为克拉吉通过告诉伊莱该数字有多少个质因数来“确定答案”,所以它必须具有与其他列表中的数字不同的因数数量。除了 96 之外,所有数字都只有三个质因数,因此克洛伊推断出 96 是答案。
致家长:这个谜题的目的是让孩子们玩转质数。您可以先帮助他们分解一些数字的因数。然后让他们找到谜题的答案,也许可以提供额外的提示。