在我國清代的神話小說《鏡花緣》里,君子國中有一個人開了一家“好吃來”炒貨店,專門賣花生米,生意極好。有一天,他的天平壞了,兩臂不等長。店主就想出了個稱東西的辦法,他把一半花生米放在右邊的盤里,在左邊的盤里加添砝碼,天平平衡以后,稱出了一個斤數,再把另一半花生米放在左邊的盤里,而在右邊的盤里加添砝碼,也稱出一個斤數,然后把兩個數字相加,即作為花生米的斤數,向顧客收錢。通過這種辦法,店主認為他已經做到了“公平交易,老少無欺”。
小說主人公林之洋漂洋過海來到這里得知此事后,提出了一種新辦法。他準備買1千克花生米,先把0.5千克重的砝碼放在右盤里,而在左盤里不斷加添花生米,也使得天平平衡。然后把兩次稱出來的花生米裝起來,向店主付了錢就離開了。
君子國里的人都認為這兩種稱法是一樣的。現在請你評一評:用這兩種辦法,究竟能否做到公平交易?假使做不到的話,那么哪一種辦法是店主占了便宜?哪一種辦法是顧客占了便宜?
來自浙江的小讀者文輝經過思考,做出了下面的分析:
假設天平左右兩臂的長度分別是a和b,已知a≠b,按照店主的稱法(用砝碼去稱花生米),先把0.5千克花生米放在右面的盤里,則根據天平平衡的條件,左面盤里砝碼必定是0.5b/a千克,這是由于0.5×b=a×(0.5b/a)的緣故。
同理可知,他把0.5千克花生米放在左面的盤里,則右盤砝碼必定是0.5d/b千克,所以砝碼所表示的總數應該是0.5(b/a+a/b)。當a與b不相等時,必有b/a+a/b>2。這意味著,砝碼所表示的質量超過店主實際出售的花生米的質量,則店主占了便宜。
反過來,按照林之洋的稱法(用花生米去“稱”砝碼),店主實際售給顧客的花生米不止1千克,因此這種稱法是店主吃了虧。