Номинальный вес всех гирек (ну, тот, который должен быть, если бы не гады-торговцы) 4500 г. Разделим их на три группы по три гирьки так, чтобы суммарный вес каждой группы гирь был 1500 г - т.е. на одинаковые по весу кучки. Это можно сделать, к примеру, так: 1) 200, 600 и 700; 2) 100, 500 и 900; 3) 300, 400 и 800. Приступаем к взвешиванию.
1. Погружаем на чаши весов две кучки - любые, к примеру, на левую чашу - кучку № 1, на правую - кучку № 2. Если одна из кучек оказалась легче другой, значит, фальшивый эталон в ней, этой самой легкой кучке; если обе кучки весят одинаково, то кучка с затесавшимся в нее фальшивым эталоном - третья, т.е. та, которую не взвешивали.
2. Берем "лёгкую" кучку и выбираем из нее две гирьки (третью гирьку убираем подальше, но не смешиваем с остальными, потому что остальные - наверняка полновесные, а эта, отдельно лежащая, может оказаться той самой, которую мы пытаемся обнаружить). Затем кладем в две чаши весов две выбранные ранее гирьки - те, что у меня выделены жирным шрифтом; к каждой добавляешь из "хороших" гирь одну так, чтобы на левой и правой чаше номинальный вес получился одинаковым. Взвешиваем. Если чаши уравновесились, то фальшивая гиря - та, что отложена. Если одна чаша легче, то фальшивая на ней, и именно та, что сначала была выделена жирным шрифтом))).
Для лучшего понимания приведу пример.
Вот разделили мы гири на 3 кучки так, как я предлагала сначала. Повторю раскладку: 1) 200, 600 и 700; 2) 100, 500 и 900; 3) 300, 400 и 800.
Взвешиваем первую и вторую кучки.
Если легче оказалась первая, гирьку, к примеру, в 700 г откладываем отдельно, а гирьки на 200 и 600 г и кладем на разные чаши весов; к первой добавляем из второй, хорошей, кучки гирю в 900 г, а ко второй - гирю в 500 г (потенциально плохие гирьки я выделяю жирным). В итоге на каждой чаше должно лежать по 1100 г. Если они и вправду весят одинаково, то фальшивая гирька - отложенная, т.е. 700 г. Если легче первая чаша, то плохая гирька - 200 г, если вторая - то 600 г.
Если легче оказалась вторая кучка, то откладываем гирьку в 100 г, а на весы кладем гири в том же порядке, что и в раз. Тогда в случае равновесия плохая - 100 г, если легче первая чаша - то 900 г, а если легче вторая - то 500 г.
Если первые две кучки равновесны, то распределяем для проверки третью кучку, потому что фальшивка - в ней. Допустим, 800 откладываем в сторонку, 300 кладем на левую чашу, а 400 на правую. Добавляем на левую 700 г, на правую 600 г. Взвешиваем. Вес равный - тогда фальшивая 800 г, левая легче - фальшивка 300 г, правая легче - фальшивая гиря в 400 г.
Раз по реке она шла меньше времени при большем расстоянии, значит явно шла по течению. Пусть её собственная скорость V, время пути по реке t, тогда верны следующие соотношения(не забудем перевести минуты в часы): 36 = (V+2)*t, 35 = V * (t+1/20) Раскрываем скобки: 36 = Vt+2t 35=Vt+V/20 Вычитаем из второго уравнения первое: 1 = V/20 - 2t Выражаем скорость: V/20 = 1 + 2t V = 20 + 40 t Подставим это соотношение, например, в первое уравнение: 36=(20+40t+2)t 36 = 40 t^2 + 22 t 40 t^2 + 22 t - 36 = 0 Сокращаем: 20 t ^2 + 11 t - 18 = 0 Решаем квадратное уравнение: D = 11*11 + 4 *20*18 = 121 + 1440 = 1561 = 39,5 (округлённо) t = (-11+-(39,5)) / 40 = {-1,25; 0,7} Время отрицательным быть не может, единственный подходящий результат - 0,7 ч. Подставляем в полученное выражение скорости: V = 20 + 40 t = 20 + 40 * 0,7 = 48 км/ч. Хотя явно не очень сходится, даже со всеми округлениями. Возможно, в вычислениях ошибся, но ход решения примерно такой.
1) 200, 600 и 700;
2) 100, 500 и 900;
3) 300, 400 и 800.
Приступаем к взвешиванию.
1. Погружаем на чаши весов две кучки - любые, к примеру, на левую чашу - кучку № 1, на правую - кучку № 2. Если одна из кучек оказалась легче другой, значит, фальшивый эталон в ней, этой самой легкой кучке; если обе кучки весят одинаково, то кучка с затесавшимся в нее фальшивым эталоном - третья, т.е. та, которую не взвешивали.
2. Берем "лёгкую" кучку и выбираем из нее две гирьки (третью гирьку убираем подальше, но не смешиваем с остальными, потому что остальные - наверняка полновесные, а эта, отдельно лежащая, может оказаться той самой, которую мы пытаемся обнаружить). Затем кладем в две чаши весов две выбранные ранее гирьки - те, что у меня выделены жирным шрифтом; к каждой добавляешь из "хороших" гирь одну так, чтобы на левой и правой чаше номинальный вес получился одинаковым. Взвешиваем. Если чаши уравновесились, то фальшивая гиря - та, что отложена. Если одна чаша легче, то фальшивая на ней, и именно та, что сначала была выделена жирным шрифтом))).
Для лучшего понимания приведу пример.
Вот разделили мы гири на 3 кучки так, как я предлагала сначала. Повторю раскладку:
1) 200, 600 и 700;
2) 100, 500 и 900;
3) 300, 400 и 800.
Взвешиваем первую и вторую кучки.
Если легче оказалась первая, гирьку, к примеру, в 700 г откладываем отдельно, а гирьки на 200 и 600 г и кладем на разные чаши весов; к первой добавляем из второй, хорошей, кучки гирю в 900 г, а ко второй - гирю в 500 г (потенциально плохие гирьки я выделяю жирным). В итоге на каждой чаше должно лежать по 1100 г. Если они и вправду весят одинаково, то фальшивая гирька - отложенная, т.е. 700 г. Если легче первая чаша, то плохая гирька - 200 г, если вторая - то 600 г.
Если легче оказалась вторая кучка, то откладываем гирьку в 100 г, а на весы кладем гири в том же порядке, что и в раз. Тогда в случае равновесия плохая - 100 г, если легче первая чаша - то 900 г, а если легче вторая - то 500 г.
Если первые две кучки равновесны, то распределяем для проверки третью кучку, потому что фальшивка - в ней. Допустим, 800 откладываем в сторонку, 300 кладем на левую чашу, а 400 на правую. Добавляем на левую 700 г, на правую 600 г. Взвешиваем. Вес равный - тогда фальшивая 800 г, левая легче - фальшивка 300 г, правая легче - фальшивая гиря в 400 г.
Аминь.
36 = (V+2)*t,
35 = V * (t+1/20)
Раскрываем скобки:
36 = Vt+2t
35=Vt+V/20
Вычитаем из второго уравнения первое:
1 = V/20 - 2t
Выражаем скорость:
V/20 = 1 + 2t
V = 20 + 40 t
Подставим это соотношение, например, в первое уравнение:
36=(20+40t+2)t
36 = 40 t^2 + 22 t
40 t^2 + 22 t - 36 = 0
Сокращаем:
20 t ^2 + 11 t - 18 = 0
Решаем квадратное уравнение:
D = 11*11 + 4 *20*18 = 121 + 1440 = 1561 = 39,5 (округлённо)
t = (-11+-(39,5)) / 40 = {-1,25; 0,7}
Время отрицательным быть не может, единственный подходящий результат - 0,7 ч. Подставляем в полученное выражение скорости:
V = 20 + 40 t = 20 + 40 * 0,7 = 48 км/ч.
Хотя явно не очень сходится, даже со всеми округлениями. Возможно, в вычислениях ошибся, но ход решения примерно такой.