至少称三次,第一次每边放十个,第二次取轻的一边,各放五个。第三次取轻的一边,取其中4个,每边2个如一样重,剩下的为次品,如不一样,取轻的一边,再称一次
如果知道次品较轻(或重),
第一次,把28个球分:9,9,10三组;
取9个9个放在天平两边比较,即可知道次品在哪一组里。不妨设在10个球这一组里,即天平两端平衡。
第二次,把10个球分:3,3,4三组;同样可知道次品在哪一组里,不妨设在4个球这一组里。
第三次,把4个球分:2,2二组;可知道次品在哪一组里。
第四次,即可解决问题。
【实验】
3个球,1次解决问题;
9个球,2次解决问题;
27个球,3次解决问题;
81个球,4次解决问题;
……
【结论】
3^n个球,n次解决问题。
k个球,3^(n-1)<k≤3^n,n次解决问题。
如果次品是较轻还是较重,事先不知道,则以上结论都要增加1次。
20个球分两份,拿去天枰称,那么轻的那个就是次品在的那一组,再把这10个球分成二组,同理,可以找出次品所在那一组,同理再分二组,因为剩下5个球不能平分,所以随机舍弃一个球,把另外4个球分成两组,如果相等,那么,刚才舍弃的那一球就是次品,如果不是,那么把较轻的那一组再平时,就可以立即知道答案了。综上所述:至少要4次,至多要5次。
至少称三次,第一次一边放六个,不平时取轻的一组一边放三个,再取轻的一边放一个,平衡是剩下的一个,不平取轻者,第一次平衡则取下面的六个分为两组称,不平衡同上,平衡取余下两个取轻的就是。