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鬼谷子算的几种解法


更新时间:0001年01月01日  作者:夏言冰  分类: 历史 | 两宋元明 | 夏言冰 | 大宋之天子门生 
有书友在留言区要求老夏贴出“鬼谷子算”的解法。老夏就搜罗几种解法贴出来,和书友共享

解题思路1:

假设数为X,Y;和为XYA,积为XYB.

根据庞第一次所说的:“我肯定你也不知道这两个数是什么”。由此知道,XY不是两个素数之和。那么A的可能11,17,23,27,29,35,37,41,47,51,53,57,59,65,67,71,77,79,83,87,89,95,97.

我们再计算一下B的可能值:

和是11能得到的积:18,24,28,30

和是17能得到的积:30,42,52,60,66,70,72

和是23能得到的积:42,60...

和是27能得到的积:50,72...

和是29能得到的积:...

和是35能得到的积:66...

和是37能得到的积:70...

我们可以得出可能的B为....,当然了,有些数(3056215)出现不止一次。

这时候,孙依据自己的数比较计算后,“我现在能够确定这两个数字了。”

我们依据这句话,和我们算出来的B的集合,我们又可以把计算出来的B的集合删除一些重复数。

和是11能得到的积:18,24,28

和是17能得到的积:52

和是23能得到的积:42,76...

和是27能得到的积:50,92...

和是29能得到的积:54,78...

和是35能得到的积:96,124...

和是37能得到的积:,...

因为庞说:“既然你这么说,我现在也知道这两个数字是什么了。”那么由和得出的积也必须是唯一的,由上面知道只有一行是剩下一个数的,那就是和17积52。那么X和Y分别是4和13。

解题思路2:

说话依次编号为S1,P1,S2。

设这两个数为x,y,和为s,积为p。

由S1,P不知道这两个数,所以s不可能是两个质数相加得来的,而且s<=41,因为如果s>41,那么P拿到41×(s-41)必定可以猜出s了(关于这一点,参考老马的证明,这一点很巧妙,可以省不少事情)。所以和s为{11,17,23,27,29,35,37,41}之一,设这个集合为A。

1).假设和是11。11=2+9=3+8=4+7=5+6,如果P拿到18,18=3×6=2×9,只有2+9落在集合A中,所以P可以说出P1,但是这时候S能不能说出S2呢?我们来看,如果P拿到24,24=6×4=3×8=2×12,P同样可以说P1,因为至少有两种情况P都可以说出P1,所以A就无法断言S2,所以和不是11。

2).假设和是17。17=2+15=3+14=4+13=5+12=6+11=7+10=8+9,很明显,由于P拿到4×13可以断言P1,而其他情况,P都无法断言P1,所以和是17。

3).假设和是23。23=2+21=3+20=4+19=5+18=6+17=7+16=8+15=9+14=10+13=11+12,咱们先考虑含有2的n次幂或者含有大质数的那些组,如果P拿到4×19或7×16都可以断言P1,所以和不是23。

4).假设和是27。如果P拿到8×19或4×23都可以断言P1,所以和不是27。

5).假设和是29。如果P拿到13×16或7×22都可以断言P1,所以和不是29。

6).假设和是35。如果P拿到16×19或4×31都可以断言P1,所以和不是35。

7).假设和是37。如果P拿到8×29或11×26都可以断言P1,所以和不是37。

8).假设和是41。如果B拿到4×37或8×33,都可以断言P1,所以和不是41。

综上所述:这两个数是4和13。

解题思路3:

孙庞猜数的手算推理解法

1)按照庞的第一句话的后半部分,我们肯定庞知道的和S肯定不会大于54。

因为如果和54恰好是53和a,那么孙知道的积M就是M53a,于是孙知道,这原来两个数中至少有

一个含有53这个因子,因为53是个素数。可是小于100,又有53这个因子的,只能是

53本身,所以孙就可以只凭这个积53a推断出这两个数术53和a。所以如果庞知道的

S大于54的话,他就不敢排除两个数是53和a这种可能,也就不敢贸然说“但是我肯定

你也不知道这两个数是什么”这种话。

如果5399

如果S9899,那么庞可以立刻判断出,这两个数只能是98和99,而且M只能是9899,

孙也可以知道这两个术,所以显然不可能。

2)按照庞的第一句话的后半部分,我们还可以肯定庞知道的和S不可以表示为两个素数的和。

否则的话,如果鬼谷子选的两个数字恰好就是这两个素数,那么孙知道积M后,就可以得到唯一的素因子分解,判断出结果。于是庞还是不敢说“但是我肯定你也不知道这两个数是什么”这种话。

根据哥德巴赫猜想,任何大于4的偶数都可以表示为两个素数之和,对54以下的偶数,猜想肯定被验证过,所以S一定不能是偶数。

另外型为S2p的奇数,其中p是奇素数的那些S也同样要排除掉。

还有S51也要排除掉,因为5117217。如果鬼谷子选的是(17,217),那么孙知道

的将是M21717,他对鬼谷子原来的两数的猜想只能是(17,217)。(为什么51要单独拿出来,要看下面的推理)

3)于是我们得到S必须在以下数中:

另外一方面,只要庞的S在上面这些数中,他就可以说“但是我肯定你也不知道这两个

数是什么”,因为这些数无论怎么拆成两数和,都至少有一个数是合数(必是一偶一

奇,如果偶的那个大于2,它就是合数,如果偶的那个等于2,我们上面的步骤已经保

证奇的那个是合数),也就是S只能拆成

a)S2ab或b)Sa2nb

这两个样子,其中a和b都是奇数,n1。

那么(下面我说的“至少两组数”中的两组数都不相同,而且的确存在(也就是那些

数都小于100)的理由我就不写了,根据条件很显然)

a)或者孙的M2ab,孙就会在(2a,b)和(2,ab)至少两组数里拿不定主意(a和

b都是奇数,所以这两组数一定不同);

b)或者M2nab,

如果n1,那么孙就会在(2(n1)a,2b)和(2na,b)至少两组数里拿不定主意;

如果n1,而且a不等于b,那么孙就会在(2a,b)和(2b,a)至少两组数里拿不定主

如果n1,而且a等于b,这意味着Sa2a3a,所以S一定是3的倍数,我们只要

讨论S27就可以了。27如果被拆成了S918,那么孙拿到的M918,他就会在

(9,18)和(27,6)至少两组数里拿不定主意。

(上面对51的讨论就是从这最后一种情况的讨论发现的,我不知道上面的论证是否

过分烦琐了,但是看看51这个“特例”,我怀疑严格的论证可能就得这么烦)

现在我们知道,当且仅当庞得到的和数S在

中,他才会说出“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”这句话

孙膑可以和我们得到同样的结论,他还比我们多知道那个M。

4)孙的话“我现在能够确定这两个数字了”表明,他把M分解成素因子后,然后组合成

关于鬼谷子的那两个数的若干个猜想中,有且仅有一个猜想的和在C中。否则的话,他

还是会在多个猜想之间拿不定主意。

庞涓听了孙的话也可以得到和我们一样的结论,他还比我们多知道那个S。

5)庞的话“我现在也知道这两个数字是什么了”表明,他把S拆成两数和后,也得到了

关于鬼谷子的那两个数的若干个猜想,但是在所有这些拆法中,只有一种满足4)里的

条件,否则他不会知道究竟是哪种情况,使得孙膑推断出那两个数来。

于是我们可以排除掉C中那些可以用两种方法表示为S2np的S,其中n1,p为素数。

因为如果S2n1p12n2p2,无论是(2n1,p1)还是(2n2,p2)这两种情况,孙膑都

可以由M2n1p1或M2n2p2来断定出正确的结果,因为由M得到的各种两数组合,

只有(2n,p)这样的组合,两数和才是奇数,从而在C中,于是孙膑就可以宣布自己知道

了是怎么回事,可庞涓却还得为(2n1,p1)还是(2n2,p2)这两种情况犯愁。

因为114783,23419167,274231611,354311619,37829325,

474431631。于是S的可能值只能在

中。让我们继续缩小这个表。

29不可能,因为29227425。无论是(2,27)和(4,25),孙膑都可以正确判断出来:

a)如果是(2,27),M2272333,那么孙可以猜的组合是(2,27)(3,18)(6,9),

后面两种对应的S为21和15,都不在C中,故不可能,于是只能是(2,27)。

b)如果是(4,25),M4252255,那么孙可以猜的组合是(2,50)(4,25)(5,20)

(10,10)。只有(4,25)的S才在C中。

可是庞涓却要为孙膑的M到底是227还是425苦恼。

41不可能,因为414371031。后面推理略。

53不可能,因为536471637。后面推理略。

研究一下17。这下我们得考虑所有17的两数和拆法:

(2,15):那么M21523565,而6511也在C中,所以一定不是这个M,否则4)

的条件不能满足,孙“我现在能够确定这两个数字了”的话说不出来。

(3,14):那么M314237221,而22123也在C中。后面推理略。

(4,13):那么M4132213。那么孙可以猜的组合是(2,26)(4,13),只有(4,13)

的和在C中,所以这种情况孙膑可以说4)中的话。

(5,12):那么M5122235320,而32023也在C中。后面推理略。

(6,11):那么M6112311233,而23335也在C中。后面推理略。

(7,10):那么M710257235,而23537也在C中。后面推理略。

(8,9):那么M8922233324,而32427也在C中。后面推理略。

于是在S17时,只有(4,13)这种情况,孙膑才可以猜出那两数是什么,既然如此,庞涓就知道这两个数是什么,说出“我现在也知道这两个数字是什么了”。听了庞涓的话,于是我们也知道,这两数该是(4,13)。


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