Чтобы определить фальшивую монету из трех одинаковых на вид монет с помощью не более чем двух взвешиваний на чашечных весах без гирь, можно использовать следующий метод:
Первое взвешивание:
- Возьмите две из трех монет и положите их на чаши весов. Обозначим монеты как A, B и C.
- Пусть на одну чашу весов вы положите монету A, а на другую — монету B.
Результаты первого взвешивания:
- Вариант 1: Весы в равновесии. Это означает, что монеты A и B одинакового веса и, следовательно, не фальшивые. В этом случае фальшивая монета — C.
- Вариант 2: Весы не в равновесии. Это означает, что одна из монет A или B фальшивая. При этом одна из них тяжелее или легче, чем другая.
Второе взвешивание (если весы были в равновесии):
- Возьмите монету C и любую из монет (A или B), которые вы уже взвешивали. Например, возьмем монету A.
- Положите монету C на одну чашу весов, а монету A — на другую.
- Результаты:
- Если весы в равновесии, то монета C также настоящая, что невозможно по условию задачи. Значит, весы не будут в равновесии, и фальшивая монета — C.
- Если весы не в равновесии, то монета C — фальшивая, и вы сможете определить, тяжелее она или легче, по сравнению с монетой A.
Второе взвешивание (если весы не были в равновесии):
- Возьмите монету C и одну из монет, которые оказались тяжелее или легче в первом взвешивании (пусть это будет B).
- Положите монету C на одну чашу весов, а монету B — на другую.
- Результаты:
- Если весы в равновесии, то монета C настоящая, и фальшивая монета — это та, которая осталась (в данном случае A). Вы также сможете определить, тяжелее она или легче, по результатам первого взвешивания.
- Если весы не в равновесии, то монета C фальшивая. По направлению наклона чаш весов можно определить, тяжелее она или легче, по сравнению с монетой B.
Таким образом, с помощью двух взвешиваний можно точно определить, какая из трех монет фальшивая и является ли она тяжелее или легче остальных.