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查腳印

2012-04-29 00:00:00
發明與創新·小學生 2012年11期

巴黎郊外有一座中世紀留下來的古老城堡,其年代幾乎與著名的巴黎圣母院同樣久遠,因而成了旅游觀光的勝地,吸引了來自世界各地的游客。

古老城堡的頂層有一座塵封的鐘樓,這里唯一的對外通道是一座走起來“嘎嘎”響、陡峭異常的木樓梯,大約有幾十級,但肯定不到一百級。

鐘樓里面住著一個怪人。某日黃昏,怪人的四位互不相識的朋友阿列克賽、巴頓、克林、杜邦,幾乎在同一時間先后來訪。他們發現怪人已經被人殺害了,房間里面看起來很恐怖。

當下四人大驚失色,爭先恐后地拼命逃走。

他們從臟亂不堪的狹窄樓梯(一次只能通過1人)跑下來,阿列克賽一步下2級臺階,巴頓一步下3級臺階,克林一步下4級臺階,而杜邦的本事最大,竟然一步能下5級臺階。

出事以后,俠盜亞森羅賓喬裝成一名體面的上流社會紳士,自告奮勇地前來偵查此案。他發現,同時印下4個人腳印的臺階僅在最高處和最低處。

為了追查兇手,腳印混亂了就不好辦,于是亞森羅賓特別重視只留有1個人腳印的臺階。后來的結果充分證明他的看法是正確無誤的,最后終于抓獲兇手,把他繩之以法。

你知道,通向鐘樓的木樓梯上有多少級臺階只印下了1個人的腳印?

解析參考

阿列克賽一步下2級臺階,克林一步下4級臺階,由于4的倍數肯定是2的倍數,所以有克林腳印的地方必定有阿列克賽的腳印,克林不會一個人在臺階上留下自己的腳印。

2、3、4、5的最小公倍數是60,而60又小于100,所以鐘樓的木樓梯共有60級臺階。

阿列克賽的腳印印在第2、4、6、8、10、12……58、60級臺階上,但他一個人的腳印不會印在2×3及其倍數、4的倍數與5的倍數的各級階梯上。

于是,我們推斷第2、14、22、26、34、38、46、58共八級臺階上有他一個人的腳印。這些數的一般形式為2×p(其中p為1和除去2、3、5以外的素數)。

巴頓的腳印落在第3、6、9、12……60級階梯上,但應排除混有別人腳印的第6、12、15、18……級階梯,剩下第3、9、21、27、33、39、51、57共八級階梯。

只印下杜邦腳印的階梯是第5、25、35、55級共四級階梯。

所以,問題的答案是8+8+4=20級。

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