有10个整数克的砝码(允许砝码重量相同),将其中一个或几个放在天平的右边,待称的物品放在天平的左边,能称出1,2,3,…

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  • 解题思路:1、首先此题是一道关于砝码的计数问题,涉及到最值问题和抽屉原理.我们直接使用最基本的数学逻辑来进行推论和解答. 2、首先,从最后所求进行分析,要求第二重的砝码最少,无法进行直接突破,使用的是最值原理的重点思路之一:从反面考虑.第二重砝码最少,那么就应该使其他的砝码尽量大.

    3、首先,分析10个砝码的总重量很显然应该是200.

    4、其次,分析其中最重的砝码应该最大是100,因为如果有超过100克的砝码,100克的物品就无法称出.这样其他9个砝码总和应该是100克.

    5、然后,对最小砝码进行逐一分析.最小的砝码很显然必须是1,否则无法称出1克物品.继续分析下一个,下一个按道理还可以是1克,这样就可以称出2克物品,但是“其他砝码尽量大”的原则,所以第二小的砝码最大应该是2克.(不能超过2克,否则2克无法称出.)

    6、继续分析第三小的砝码.要求最大,不能比4克大,否则4克就称不出来,也不需要3克的,因为3克可以使用1克和2克的合称出来.所以可以确定是4克.

    7、同理继续分析第四小的砝码,应该是8克.(从尽量大的角度来说,不需要5,6,7克,从最大的角度来说,不能超过8,否则8克就无法称出了.)

    9、依次类推,其他砝码依次为16,32,64…

    10、但是,注意到限制:9个砝码总和应该是100克,要使得最重的尽量少(其实是10个中第二重的),那么后面的就不需要那么大了.

    11、假设前面6个砝码为1,2,4,8,16,32…那么显然最重的应该为32,不一定是最少的,

    12、假设前面5个砝码为1,2,4,8,16…那么还有4个总和为100-31=69,根据抽屉原理,可分配为17,17,17,18,最重的为18,这是最少的.

    13、假设前面4个砝码为1,2,4,8…那么还有5个总和为100-15=85,平均为85/5=17,又第五个最大是16,所以最重的至少为18,实质和上面一类是一样的.

    14、综上所述,10个砝码中第二重的砝码最少为18克,此时的砝码为:1,2,4,8,16,17,17,17,18,100.

    ①10个砝码的总重量很显然应该是200克.

    ②其中最重的砝码应该最大是100克.

    ③最小的砝码很显然必须是1克.下一个按道理还可以是1克,这样就可以称出2克物品,所以第二小的砝码最大应该是2克.

    ④第三小的砝码.可以确定是4克.

    ⑤同理第四小的砝码,应该是8克

    ⑥依次类推,其他砝码依次为16,32,,6…

    ⑦9个砝码总和应该是100克,要使得最重的尽量少(其实是10个中第二重的),那么后面的就不需要那么大了.

    ⑧假设前面6个砝码为1、2、4、8、16、32…那么显然最重的应该为32,不一定是最少的,

    ⑨假设前面5个砝码为1、2、4、8、16,那么还有4个总和为100-31=69,根据抽屉原理,可分配为17、17、17、18,最重的为18,这是最少的.

    ⑩假设前面4个砝码为1、2、4、8,那么还有5个总和为100-15=85,平均为85÷5=17,又第五个最大是16,所以最重的至少为18,实质和上面一类是一样的.

    综上,10个砝码中第二重的砝码最少18克,此时的砝码为:1、2、4、8、16、17、17、17、18、100.

    故答案为18克.

    点评:

    本题考点: 数字问题.

    考点点评: 1、此题的难度很大,考察到了最值问题,最值问题是数学中的重要专题,最值问题最重要的思想就是某数的最大一定对应着其他数的最小.

    2、此题的分析思路都要注意到两个限制条件:“砝码尽量大”的原则和“能称出1,2,3,…,200的所有整数克的物品来”的前提.两个条件互相综合才得到前面砝码呈现1,2,4,8…的规律.

    3、同时还渗透了抽屉原理.