某镇的教堂所唱的赞美诗久负盛名,他们也竭尽所能地来维护这项荣誉。每次做礼拜时,管风琴师的妻子会将一组号码牌挂在唱诗板上,这样参加聚会的人都可以一目了然,知道下面要唱的是哪一首赞美诗。
但用了许多年之后,号码牌由于磨损而变得很不雅观。到最后甚至没有足够的号码牌来显示牧师所挑选的赞美诗,因此管风琴师威胁着要辞职。
教堂的管理委员会于是召开紧急会议,会上他们同意订制一组新的号码牌。他们估计唱诗板上有15个位置,每个位置需要10张不同数字的号码牌,所以总共需要150张号码牌,可是他们负担不起这笔花费。然而,管风琴师的妻子却说,依照她的经验,6可以当作9,只要上下颠倒就可以了,而且不同的数字可以写在号码牌的两面。她相当自信地表示,她可以设计出一组不到100张的号码牌,就足以将教堂诗集里984首赞美诗中的任何5首的号码挂在唱诗板上。为了满足这个要求,最少需要几张号码牌?
分析与解答
只需要51张号码牌。
因为可能会有人挑选下面5首赞美诗:
966 699 696 669666
所以6(9)这个数字必须出现在15张不同的号码牌上。
因为可能会有人挑选类似下面5首赞美诗:
888 881 882 883884
因此8、7、5、4、3、2、1所有的数字都必须出现在11张不同的号码牌上。
0这个数字出现次数最多的情形是在有人挑选类似下面5首赞美诗时:
100 200 300 400 500
因此0必须出现在10张不同的号码牌上。
这样总共需要102张号码牌,但是经过仔细的配对,这些数字可以写在51张号码牌的两面,并且符合所有的要求。答案如下:
各2张 (6,1)(6,2)(6,3)(6,4)(6,5)(6,7)(6,8)
1张 (6,0)
4张 (0,8)
5张 (8,7)
5张 (7,5)
5张 (5,4)
4张 (4,3)
5张 (3,2)
4张 (2,1)
5张 (1,0)