秋天到了,苹果园里,树上硕果累累,一派丰收景象。
小明的叔叔是林场的工程师,星期天加班。小明要叔叔带他到果园去玩。
小明和叔叔来到苹果质量检验处。叔叔仔细察看了职工们的工作:把摘下的苹果分类,检验,装箱。
“叔叔,一箱苹果有多重?”小朋问。
“四五十千克吧,重量不一定相同。”叔叔说。
“咱们称一称吧!”小明要求道。
“好。”叔叔把小明领到一架磅秤旁边。不巧,管计量的职工有事离开了,把磅秤的小秤砣收了起来,只留下了100千克的大秤砣。
小明不高兴了:“那怎么称一箱苹果的重量?”
叔叔想了想,说:“咱们把这5箱苹果两两合称吧!”
小明说:“两两合称就是每两箱一起称,一共要称10次。”
叔叔说:“对。不过,需要说明一下:咱们称的是苹果连同纸箱的重量,叫做毛重;箱子里面苹果的重量叫做净重。咱们以下说的每箱苹果的重量,都是毛重。”
小明和叔叔抬起苹果箱过称,记录如下:
5箱苹果,两两合称,重量(单位:千克)为:
111,112,113,114,115,
116,117,118,119,121。
叔叔知道小明是数学课外小组成员,便想考考他:“你算算每箱苹果的重量,”叔叔又补充,“假定每箱苹果重量的千克数都是整数。”
小明说:“我把这10个数加起来,除以20,不就算出来了!”
叔叔笑了:“那是平均数。你从这10个数中,能看出这5箱苹果的重量有两箱相同吗?”
小明说:“因为这10个数两两不相同,而且前面9个是连续自然数,所以,我推测这5箱苹果的重量两两不相同。”
“对。还有呢?”
“还有……没有了!”
叔叔启发说:“你从最简单的数,比如1,2,3下手,找找规律。”
小明说:“我试试看。1,2,3两两相加,得到3,4,5。这是什么规律呢?”
叔叔说:“思考要来一个飞跃,由简单到复杂,由具体到抽象,才能发现规律。你刚才说的,抽象到一般情况就是,3个连续自然数n,n+1,n+2,两两之和为2n+1,2n+2,2n+3,还有3个连续自然数。”
小明恍然大悟:“哎呀,我的脑子到这会儿才有点儿开窍。111,112,113应该是3个连续自然数两两相加而得到的,这3个数是……”小明在草稿纸上做了一些计算之后,把草稿纸递给叔叔,说:“我已经算出来了,这5箱苹果的重量是……”
小明观察出这10个数,它们两两不同,而且前9个是连续的自然数,在叔叔的启发下推出,这5箱苹果的重量两两不相同,而且最小的3个重量数可能是连续的自然数。因为3个连续自然数两两之和仍为3个连续自然数,所以首先推出最小的3个重量的千克数为55,56,57,它们两两之和为111,112,113。其次,第四个千克数不可能是58,因为不然的话,便有58+55=56+57=113,得出了两个113,这与已知条件“两两合称,结果两两不同”相矛盾。取第四个千克数为59,经过试验:
55+59=114,56+59=115,
57+59=116,
符合已知条件。类似地,可以求得第五个千克数为62。
因此,这5箱苹果重量的千克数分别是
55,56,57,59,62。