数学谜题:找出真币

三十枚 1 欧元硬币在一个桌子上排成一个圆圈。 其中十枚是假币,比 20 枚真币略轻。 您不知道假币在圆圈中的位置,但您已被告知它们都直接彼此相邻排列在圆圈中。 您的任务是尽可能多地找到真币。 为此,您可以使用一个天平,这是一种可以用来比较两个物体或两组物体质量的装置。 您的天平没有砝码,而且只能使用一次。 您应该称量哪些硬币?您肯定能找到多少枚真币?

您将能够找到至少 11 枚真币。 为此,从任意位置开始,按顺时针方向给硬币编号。 将 1 号硬币放在天平的左盘上,将 11 号硬币放在右盘上。

如果天平保持平衡,则两个硬币都必须是真币,因为只有 10 枚假币,而且都排成一排。 又因为只有 20 枚真币,而您已经找到了两枚,所以从 12 号硬币到 30 号硬币的顺时针段中的 19 枚硬币不可能都是真币——10 枚假币的连串一定在该范围内。 因此,从 1 号硬币到 11 号硬币的所有 11 枚硬币都是真币。

如果左盘下降,则 1 号硬币是真币,11 号硬币是假币。 假币只能在 2 号硬币到 20 号硬币的范围内。 因此,从 21 号硬币到 1 号硬币的 11 枚硬币都是真币。

最后,如果右盘下沉,则 11 号硬币是真币,1 号硬币是假币。 假币只能在 22 号硬币到 10 号硬币的范围内。 因此,从 11 号硬币到 21 号硬币的 11 枚硬币都是真币。

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这个谜题最初发表在《Spektrum der Wissenschaft》上,并经许可转载。

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