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Mono: une bille
est plus lourde (ou plus légère) Ambi: une
bille est plus lourde ou plus légère
sans que nous le sachions a priori |
Énigmes de pesée – Débutants |
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Il existe
de nombreuses énigmes demandant de retrouver un intrus parmi une collection
de billes (de balles, de boules de billards, de pièces de monnaie, de bagues,
etc.). Certaines
sont très simples et d'autres réputées insolubles ou très difficiles. Cette page est une
introduction à ce type d'énigme et aux principes de leur résolution. |
Les billes 1 et 2 sont plus
lourdes que les billes 3 et 4. |
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Disposant
de deux billes, il s'agit de dire laquelle est la plus lourde. La pesée
est effectuée avec une balance à deux plateaux. Qu'elle soit du type Roberval
(en haut) ou trébuchet (en bas). La plus
lourde est celle qui fait descendre le plateau. Ici, le plateau de gauche.
C'est la bille noire qui est la plus lourde. Ou,
autrement-dit, c'est la boule rouge qui est la plus légère. Note: dans toutes ces énigmes, la différence de poids
est minime et, en tout cas, inférieure au pois d'une bille. |
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Effet |
Illustration |
Notation |
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On nous
présente trois billes identiques, sauf en poids.
L'une est plus lourde que les deux autres. Il s'agit de trouver la plus
lourde en une seule pesée. On
effectue la pesée entre deux boules. Disons la 1 et la 2 et on laisse de côté
la 3. Trois
possibilités de mouvements des plateaux:
Le plateau gauche descend:
Le plateau droit descend:
Les plateaux restent en
équilibre et c'est Chaque
pesée comporte trois issues de pesées.
Avec les pesées, on compte par trois avec la notation classique {–1, 0, +1} du
système ternaire. |
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Gauche +1 |
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Droite –1 |
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Équilibre |
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Prenons n
= 80 billes. Comment s'y prendre? On compte
par trois; alors, formons trois groupes de billes. |
80 billes au total
27 billes sur le plateau gauche
27 billes sur le plateau droit
26 billes laissées de côté |
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La
première pesée permet de détecter le groupe de billes dans lequel se trouve
la bille la plus lourde. On
reforme trois groupes. |
27 ou 26 billes au total
9 billes sur le plateau gauche
9 billes sur le plateau droit
9 ou 8 billes laissées de côté |
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On
effectue la pesée suivante selon le même principe pour arriver finalement et
progressivement à la bille fautive. |
9 ou 8 billes au total
3 billes sur le plateau gauche
3 billes sur le plateau droit
3 ou 2 billes laissées de côté |
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Cette
méthode de raffinement progressif est dite méthode par dichotomie (ou trichotomie). |
Problème général de n billes en k pesées |
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Suite pour ce type d'énigmes dont le représentant est l'énigme
des neuf billes
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Avec n billes, comment constituer les trois
groupes ? |
Actions |
Exemple 1 |
Exemple 1 |
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Prendre M, le multiple de 3 qui
est juste plus grand que n. |
n = 80 N = 81 = 3 x 27 |
n = 28 N = 30 = 3 x 10 |
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Formez deux groupes avec le premier sous-multiple de M. |
27 et 27 |
10 et 10 |
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Le troisième groupe est formé avec ce qui reste. |
80 – 2x27 = 26 |
28 – 2x10 = 8 |
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Bilan |
La première pesée s'effectue avec les deux premiers groupes en laissant
le troisième de côté. |
(27 =? 27) & 26 |
(10 =? 10) & 8 |
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Énigme de pesées – Introduction |
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Faire 12 avec cinq fois le même nombre Jeux – Index
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