孙庞猜数问题

孙庞猜数问题

孙膑和庞涓是鬼谷子的徒弟。一天鬼谷子出了一道题。他从2到100中选出两个不同的整数,把两数之和S告诉庞涓,把两数之积P告诉孙膑。

①庞涓说:“我虽然不能确定这两个数是什么,但是我肯定你也不知道这两个数是什么。”

②孙膑说:“我本来的确不知道,但是听你这么一说,我现在能够确定这两个数字了。”

③庞涓说:“既然你这么说,我现在也知道这两个数字是什么了。”

问:这两个数是什么?

解答:

由①可知,这个S一定不可能是两个质数的和。如果是24=11+13这种质数之和,庞是不敢断言孙一定不知道的。那么S就一定是个奇数,因为哥德巴赫猜想说,大于2的偶数都可以写成两个质数的和(至少200以内无一例外)。同时S也不能是2+质数的情况,否则孙也可能会知道。

同时,如果54

还有51也要排除,因为存在可能S=17+34,则P=17*34=2*17*17,这种情况孙也能直接知道答案。

所以最后S只可能是以下10个数字之一:

11,17,23,27,29,35,37,41,47,53

由②可知,这个积P有且仅有一种分解方式满足①,比如

30不行,因为30=5*6=2*15,而5+6=11和2+15=17都满足①。

18可以,因为18=2*9=3*6 2+9=11 3+6=9 满足①。

24可以,因为24=2*12=3*8=4*6 3+8=11 2+12=14 4+6=10 也满足①。

由③可知,这个和S有且仅有一种分解方式满足②。比如

11就不行,因为11=2+9=3+8,而2*9=18,3*8=24都满足②。

17可以。因为

2*15=30不行(2+15=17,5+6=11)

3*14=42不行(3+14=17,2+21=23)

4*13=52可以(2+26=28,4+13=17)

5*12=60不行(3+20=23,5+12=17)

6*11=66不行(2+33=35,6+11=17)

7*10=70不行(2+35=37,7+10=17)

8*9=72不行(3+24=27,8+9=17)

23不行,因为

2*21=3*14→17

3*20=5*12→17

4*19=2*38→40√

5*18=2*45→47

6*17=2*51→53

7*16=2*56=4*28=8*14→除23以外都是偶数√

以此类推。。。不过幸好S=17,P=52已经给出了一个满足的解(4,13)。

现在从正向来复盘一下。

庞涓拿到的和是17,孙膑拿到的积是52。他们只需猜到对方的数即可

庞:你手上无非是30(2,15),42(3,14),52(4,13),60(5,12),66(6,11),70(7,10),72(8,9)之一,无论哪个都有至少两组可能的质因数分解,所以你不可能已经知道到底是哪个。

孙:你手上无非是28(2,26)或者17(4,13),既然你说我不可能知道,那就只可能是后者了。因为如果你的和是28的话,你也不能保证两个数就一定不是(11,17)吧。

庞:我刚才的话排除掉了你的其他选项,也就是说,你手上的数的其他质因数分解方式都是有可能直接猜到答案的。那就只剩下一种可能52了。因为其他的数除17外还都至少有一种可能的分解。

30排除,30=5*6,11×

42排除,42=2*21,23×

52可能,52=2*26=4*13,17×而28√

60排除,60=2*30,23×

66排除,66=2*33,35×

70排除,70=3*35,37×

72排除,72=3*24,27×

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