Определить, какая из 9 одинаковых монет отличается по весу, и узнать, легче она или тяжелее, можно с помощью трех взвешиваний на чашечных весах. Давайте рассмотрим шаги решения этой задачи.
- Первое взвешивание: Разделим 9 монет на три группы по 3 монеты:
- Группа 1: М1, М2, М3
- Группа 2: М4, М5, М6
- Группа 3: М7, М8, М9
Теперь взвесим первую и вторую группы:
- Если весы уравновешены, то монета, которая отличается по весу, находится в третьей группе (М7, М8, М9).
- Если одна из групп тяжелее, значит, в ней находится тяжелая монета, а в другой - легкая.
- Второе взвешивание: Предположим, что мы определили, что отличающаяся монета находится в группе 1 (М1, М2, М3) или группе 2 (М4, М5, М6). Теперь возьмем 2 монеты из этой группы и одну монету из другой группы, чтобы провести взвешивание:
- Например, если мы взвешиваем М1 и М2 против М4:
- Если весы уравновешены, то отличающаяся монета - это М3, и мы знаем, что она либо легче, либо тяжелее.
- Если весы не уравновешены, то мы можем определить, какая из М1 или М2 отличается по весу.
- Третье взвешивание: Теперь у нас есть 2 монеты, которые могут отличаться по весу. Например, если мы определили, что М1 и М2 могут быть отличающимися, то мы можем взвесить одну из них против стандартной монеты:
- Если М1 легче, чем стандартная монета, значит, она легкая.
- Если М1 тяжелее, значит, она тяжелая.
- Если весы уравновешены, значит, отличающейся монетой является М2.
Таким образом, за три взвешивания мы можем определить, какая из 9 монет отличается по весу, и узнать, легче она или тяжелее.