鬼谷算之孙庞猜数[数学奥林匹克报]

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 21:57:09
一天,鬼谷子随意从2~99中选取了两个数。他把这两个数的和A告诉了庞涓,把这两个数的乘积B告诉了孙膑。但孙膑和庞涓彼此不知到对方得到的数。第二天,庞涓很有自信的对孙膑说:虽然我不知道这两个数是什么,但我知道你一定也不知道。随后,孙膑说:我知道了。庞涓说:我也知道了。请问:这两个数是什么?
一、解读"庞涓很有自信的对孙膑说:虽然我不知到这两个数是什麽,但我知道你一定也不知道。"
这说明通过和A的所有"鬼谷和拆分"中两个数的乘积都不能知道(X,Y)。
先给出乘积在以下两种情况时就能通过乘积直接知道两个乘数。
结论1、C=D×E,D,E均为素数,这时通过乘积就能知道两个乘数肯定为D,E。
结论2、C=D×E,E为≥53的素数,因为C为2~99之间的两个数的乘积,而E为≥53的素数,所以这两个乘数之一肯定是E,另一个就为D。
下面从分析和A的值入手,
(1)和A不能为197(=99+98),这是2~99之间最大的两个数,孙膑当然能通过积B知道这两个数是98、99;
(2)99≤A<197不能成立,如果和A≥99,那么和A的一个"鬼谷和拆分"为m+97=A,根据结论2,孙膑就能知道(X,Y)分别为97和B÷97;
(3)55≤A<99不能成立,如果55≤A<99,那么和A的一个"鬼谷和拆分"为m+53=A,根据结论2,孙膑就能知道(X,Y)分别为53和B÷53;
(4)和A不能为<55的偶数,因为任一偶数都能拆成两个素数之和(这是哥德巴赫猜想的结论,虽然哥德巴赫猜想还没有被证明,但在<55的范围内可以一一试出来),
     根据结论1,孙膑就能知道(X,Y)就是这两个素数;
(5)A不能为5、7、9、13、19、21、25、31、33、39、43、45、49,因为这些数都能拆成2和另一素数之和,根据结论1,孙膑就能知道(X,Y)就是这两个素数
    这样我们只需分别讨论A为11、17、23、27、29、35、37、41、47、51、53这11种情况,也就是说只有和A为这11个数之一时,才能"庞涓很有自信的对孙膑说:
    虽然我不知到这两个数是什么,但我知道你一定也不知道。"
二、继续解读"随后,孙膑说:我知道了。"
(1)和A=11时,它的"鬼谷和拆分"有(2,9)、(3,8)、(4,7)、(5,6),B只可能为18、24、28、30。
     如果积B=18,它的"鬼谷积拆分"有(2,9)、(3,6),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(3,6),孙膑就能知道(X,Y)是(2,9);
     如果积B=24,它的"鬼谷积拆分"有(2,12)、(3,8)、(4,6),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(2,12)和(4,6),
        孙膑就能知道(X,Y)是(3,8);28和30不再讨论。
(2)和A=17时,它的"鬼谷和拆分"有(2,15)、(3,14)、(4,13)、(5,12)、(6,11)、(7,10)、(8,9),积B只可能为30、42、52、60、66、70、72。
    如果积B=30,它的"鬼谷积拆分"有(2,15)、(3,10)、(5,6),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是3、10,
        但是孙膑不能知道(X,Y)是(2,15)还是(5,6);
    如果积B=42,它的"鬼谷积拆分"有(2,21)、(3,14)、(6,7),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(6,7),
        但是孙膑不能知道(X,Y)是(2,21)还是(3,14);
    如果积B=52,它的"鬼谷积拆分"有(2,26)、(4,13),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(2,26),孙膑就能知道(X,Y)是(4,13);
    如果积B=66,它的"鬼谷积拆分"有(2,33)、(3,22)、(6,11),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(3,22),
        但是孙膑不能知道(X,Y)是(2,33)还是(6,11);
    如果积B=70,它的"鬼谷积拆分"有(2,35)、(5,14)、(7,10),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(5,14),
        但是孙膑不能知道(X,Y)是(2,35)还是(7,10);
    如果积B=72,它的"鬼谷积拆分"有(2,36)、(3,24)、(4,18)、(6,12)、(8,9),
    根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(2,36)、(4,18)、(6,12),但是孙膑不能知道(X,Y)是(3,24)还是(8,9)。只有积B=52时才能知道(X,Y)
(3)和A=23时,它的"鬼谷和拆分"有(4,19)、(7,16)等,积B可能为76、112等。
    如果积B=76,它的"鬼谷积拆分"有(2,38)、(4,19),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(2,38),孙膑就能知道(X,Y)是(4,19);
    如果积B=112,它的"鬼谷积拆分"有(2,56)、(4,28)、(7,16)、(8,14),根据庞涓说的第一句话,(X,Y)不可能是(2,56)、(4,28)、(8,14),
        孙膑就能知道(X,Y)是(7,16);
(4)在和A为27、29、35、37、41、47、51、53时,都至少有两个"鬼谷和拆分"使得孙膑根据积B知道(X,Y),
     这里不再详细讨论,只列出孙膑能确定(X,Y)的和A的两个"鬼谷和拆分"。
     和A=27时,积B=50时能确定(X,Y)为(2,25),积B=92时能确定(X,Y)为(4,23)。(2,25)、(4,23)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=29时,积B=54时能确定(X,Y)为(2,27),积B=168时能确定(X,Y)为(8,21)。(2,27)、(8,21)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=35时,积B=96时能确定(X,Y)为(3,32),积B=304时能确定(X,Y)为(16,19)。(3,32)、(16,19)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=37时,积B=232时能确定(X,Y)为(8,29),积B=160时能确定(X,Y)为(5,32)。(8,29)、(5,32)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=41时,积B=128时能确定(X,Y)为(4,37),积B=288时能确定(X,Y)为(9,32)。(4,37)、(9,32)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=47时,积B=172时能确定(X,Y)为(4,43),积B=496时能确定(X,Y)为(16,31)。(4,43)、(16,31)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=51时,积B=188时能确定(X,Y)为(4,47),积B=608时能确定(X,Y)为(19,32)。(4,47)、(19,32)是A的"鬼谷和拆分";
     和A=53时,积B=592时能确定(X,Y)为(16,37),积B=672时能确定(X,Y)为(21,32)。(16,37)、(21,32)是A的"鬼谷和拆分";
三、 再解读"庞涓说:我也知道了。"
通过上面二的分析,只有在A=17时,庞涓才能唯一确定(X,Y)是什么,即(X,Y)=(4,13)