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      鬼谷算之孫龐猜數(shù)[數(shù)學(xué)奧林匹克報(bào)]

       KENDREW 2010-06-18
      一天,鬼谷子隨意從2~99中選取了兩個(gè)數(shù)。他把這兩個(gè)數(shù)的和A告訴了龐涓,把這兩個(gè)數(shù)的乘積B告訴了孫臏。但孫臏和龐涓彼此不知到對(duì)方得到的數(shù)。第二天,龐涓很有自信的對(duì)孫臏說:雖然我不知道這兩個(gè)數(shù)是什么,但我知道你一定也不知道。隨后,孫臏說:我知道了。龐涓說:我也知道了。請(qǐng)問:這兩個(gè)數(shù)是什么?
      一、解讀"龐涓很有自信的對(duì)孫臏說:雖然我不知到這兩個(gè)數(shù)是什麼,但我知道你一定也不知道。"
      這說明通過和A的所有"鬼谷和拆分"中兩個(gè)數(shù)的乘積都不能知道(X,Y)。
      先給出乘積在以下兩種情況時(shí)就能通過乘積直接知道兩個(gè)乘數(shù)。
      結(jié)論1、C=D×E,D,E均為素?cái)?shù),這時(shí)通過乘積就能知道兩個(gè)乘數(shù)肯定為D,E。
      結(jié)論2、C=D×E,E為≥53的素?cái)?shù),因?yàn)镃為2~99之間的兩個(gè)數(shù)的乘積,而E為≥53的素?cái)?shù),所以這兩個(gè)乘數(shù)之一肯定是E,另一個(gè)就為D。
      下面從分析和A的值入手,
      (1)和A不能為197(=99+98),這是2~99之間最大的兩個(gè)數(shù),孫臏當(dāng)然能通過積B知道這兩個(gè)數(shù)是98、99;
      (2)99≤A<197不能成立,如果和A≥99,那么和A的一個(gè)"鬼谷和拆分"為m+97=A,根據(jù)結(jié)論2,孫臏就能知道(X,Y)分別為97和B÷97;
      (3)55≤A<99不能成立,如果55≤A<99,那么和A的一個(gè)"鬼谷和拆分"為m+53=A,根據(jù)結(jié)論2,孫臏就能知道(X,Y)分別為53和B÷53;
      (4)和A不能為<55的偶數(shù),因?yàn)槿我慌紨?shù)都能拆成兩個(gè)素?cái)?shù)之和(這是哥德巴赫猜想的結(jié)論,雖然哥德巴赫猜想還沒有被證明,但在<55的范圍內(nèi)可以一一試出來),
           根據(jù)結(jié)論1,孫臏就能知道(X,Y)就是這兩個(gè)素?cái)?shù);
      (5)A不能為5、7、9、13、19、21、25、31、33、39、43、45、49,因?yàn)檫@些數(shù)都能拆成2和另一素?cái)?shù)之和,根據(jù)結(jié)論1,孫臏就能知道(X,Y)就是這兩個(gè)素?cái)?shù)
          這樣我們只需分別討論A為11、17、23、27、29、35、37、41、47、51、53這11種情況,也就是說只有和A為這11個(gè)數(shù)之一時(shí),才能"龐涓很有自信的對(duì)孫臏說:
          雖然我不知到這兩個(gè)數(shù)是什么,但我知道你一定也不知道。"
      二、繼續(xù)解讀"隨后,孫臏說:我知道了。"
      (1)和A=11時(shí),它的"鬼谷和拆分"有(2,9)、(3,8)、(4,7)、(5,6),B只可能為18、24、28、30。
           如果積B=18,它的"鬼谷積拆分"有(2,9)、(3,6),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(3,6),孫臏就能知道(X,Y)是(2,9);
           如果積B=24,它的"鬼谷積拆分"有(2,12)、(3,8)、(4,6),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(2,12)和(4,6),
              孫臏就能知道(X,Y)是(3,8);28和30不再討論。
      (2)和A=17時(shí),它的"鬼谷和拆分"有(2,15)、(3,14)、(4,13)、(5,12)、(6,11)、(7,10)、(8,9),積B只可能為30、42、52、60、66、70、72。
          如果積B=30,它的"鬼谷積拆分"有(2,15)、(3,10)、(5,6),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是3、10,
              但是孫臏不能知道(X,Y)是(2,15)還是(5,6);
          如果積B=42,它的"鬼谷積拆分"有(2,21)、(3,14)、(6,7),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(6,7),
              但是孫臏不能知道(X,Y)是(2,21)還是(3,14);
          如果積B=52,它的"鬼谷積拆分"有(2,26)、(4,13),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(2,26),孫臏就能知道(X,Y)是(4,13);
          如果積B=66,它的"鬼谷積拆分"有(2,33)、(3,22)、(6,11),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(3,22),
              但是孫臏不能知道(X,Y)是(2,33)還是(6,11);
          如果積B=70,它的"鬼谷積拆分"有(2,35)、(5,14)、(7,10),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(5,14),
              但是孫臏不能知道(X,Y)是(2,35)還是(7,10);
          如果積B=72,它的"鬼谷積拆分"有(2,36)、(3,24)、(4,18)、(6,12)、(8,9),
          根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(2,36)、(4,18)、(6,12),但是孫臏不能知道(X,Y)是(3,24)還是(8,9)。只有積B=52時(shí)才能知道(X,Y)
      (3)和A=23時(shí),它的"鬼谷和拆分"有(4,19)、(7,16)等,積B可能為76、112等。
          如果積B=76,它的"鬼谷積拆分"有(2,38)、(4,19),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(2,38),孫臏就能知道(X,Y)是(4,19);
          如果積B=112,它的"鬼谷積拆分"有(2,56)、(4,28)、(7,16)、(8,14),根據(jù)龐涓說的第一句話,(X,Y)不可能是(2,56)、(4,28)、(8,14),
              孫臏就能知道(X,Y)是(7,16);
      (4)在和A為27、29、35、37、41、47、51、53時(shí),都至少有兩個(gè)"鬼谷和拆分"使得孫臏根據(jù)積B知道(X,Y),
           這里不再詳細(xì)討論,只列出孫臏能確定(X,Y)的和A的兩個(gè)"鬼谷和拆分"。
           和A=27時(shí),積B=50時(shí)能確定(X,Y)為(2,25),積B=92時(shí)能確定(X,Y)為(4,23)。(2,25)、(4,23)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=29時(shí),積B=54時(shí)能確定(X,Y)為(2,27),積B=168時(shí)能確定(X,Y)為(8,21)。(2,27)、(8,21)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=35時(shí),積B=96時(shí)能確定(X,Y)為(3,32),積B=304時(shí)能確定(X,Y)為(16,19)。(3,32)、(16,19)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=37時(shí),積B=232時(shí)能確定(X,Y)為(8,29),積B=160時(shí)能確定(X,Y)為(5,32)。(8,29)、(5,32)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=41時(shí),積B=128時(shí)能確定(X,Y)為(4,37),積B=288時(shí)能確定(X,Y)為(9,32)。(4,37)、(9,32)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=47時(shí),積B=172時(shí)能確定(X,Y)為(4,43),積B=496時(shí)能確定(X,Y)為(16,31)。(4,43)、(16,31)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=51時(shí),積B=188時(shí)能確定(X,Y)為(4,47),積B=608時(shí)能確定(X,Y)為(19,32)。(4,47)、(19,32)是A的"鬼谷和拆分";
           和A=53時(shí),積B=592時(shí)能確定(X,Y)為(16,37),積B=672時(shí)能確定(X,Y)為(21,32)。(16,37)、(21,32)是A的"鬼谷和拆分";
      三、 再解讀"龐涓說:我也知道了。"
      通過上面二的分析,只有在A=17時(shí),龐涓才能唯一確定(X,Y)是什么,即(X,Y)=(4,13)

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