平底鍋天平 – 2
天平可以告訴你,它的兩側是否承受了相同的重量,或者一側是否比另一側重點。
的挑戰
你有一些硬幣。除了一個之外,所有硬幣的重量都相同。剩下的那個硬幣是假幣,重量比真幣略輕或略重(你不知道具體是輕還是重)。你最多可以有多少枚硬幣,而且只用兩次秤重就能分辨出哪枚是假幣?

勘探
用更多硬幣進行三次稱重實驗。你能用多少枚硬幣,才能在三次稱重中找出假幣?如果用四次稱重呢?你能用四次稱重從16枚硬幣中找出假幣嗎?
筆記
的挑戰
兩次稱重最多可獲得四次稱重結果。
首先選擇兩枚硬幣,比較它們的重量。
如果兩枚硬幣重量相等,那麼剩下的兩枚硬幣中有一枚是假幣。從最初的兩枚硬幣中選擇一枚,並與剩餘的兩枚硬幣中的一枚進行稱重。如果重量相等,那麼最後一枚硬幣就是假幣;如果重量不相等,那麼被稱重的、原本不在最初那對硬幣中的那枚硬幣一定是假幣。
如果兩枚硬幣重量不平衡,那麼其中一枚是假幣,另外兩枚是真幣。從最初的兩枚硬幣中各選一枚,再從剩下的兩枚硬幣中各選一枚,分別稱量它們的重量。接下來的邏輯與上一個情況類似。
勘探
三次稱重,最大數字為 13。稱量 12 枚或 13 枚硬幣的邏輯相當複雜。這裡不再贅述,請參考維基百科上的「天平謎題」。此外,關於天平問題的數學文獻也十分豐富。
要解決用四次稱重從16枚硬幣中找出假幣的難題,首先將兩組各四枚硬幣分別稱重。如果兩組硬幣重量相等,則用其中四枚硬幣測試剩餘的四枚硬幣。如果兩組硬幣重量不相等,則用剩餘的四枚硬幣測試前兩組硬幣中的一組。這樣,我們就將可能的範圍縮小到一組四枚硬幣,並且還剩下兩次稱重的機會。注意,此時我們還知道有12枚真幣。
用兩枚普通硬幣測試四枚特殊硬幣中的兩枚——如果它們平衡,則假幣就在剩下的兩枚中;如果它們不平衡,則假幣就在這四枚硬幣中的一枚。現在用一枚普通硬幣測試其中一枚。這樣就能最終確定哪枚是假幣。