75道难题-第6节
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ズ诿弊樱敲此臀薹ㄅ懦约和飞鲜呛诿弊拥目赡堋词顾醇懊嫠腥硕际呛诿保故怯锌赡艽髯诺趎顶黑帽。
现在假设最后那个人的回答是“不知道”，那么轮到问倒数第二人。根据最后面那位的回答，他能推断出什么呢？如果他看见的都是白帽，那么他立刻可以推断出自己戴的是黑帽——要是他也戴着白帽，那么最后那人应该看见一片白帽，问到他时他就该回答“知道”了。但是如果倒数第二人看见前面至少有一顶黑帽，他就无法作出判断——他有可能戴着白帽，但是他前面的那些黑帽使得最后那人无法回答“知道”；他自然也有可能戴着黑帽。
这样的推理可以继续下去，但是我们已经看出了苗头。最后那个人可以回答“知道”当且仅当他看见的全是白帽，所以他回答“不知道”当且仅当他至少看见了一顶黑帽。这就是所有帽子颜色问题的关键！
如果最后一个人回答“不知道”，那么他至少看见了一顶黑帽，所以如果倒数第二人看见的都是白帽，那么最后那个人看见的至少一顶黑帽在哪里呢？不会在别处，只能在倒数第二人自己的头上。这样的推理继续下去，对于队列中的每一个人来说就成了：
“在我后面的所有人都看见了至少一顶黑帽，否则的话他们就会按照相同的判断断定自己戴的是黑帽，所以如果我看见前面的人戴的全是白帽的话，我头上一定戴着我身后那个人看见的那顶黑帽。”
我们知道最前面的那个人什么帽子都看不见，就不用说看见黑帽了，所以如果他身后的所有人都回答说“不知道”，那么按照上面的推理，他可以确定自己戴的是黑帽，因为他身后的人必定看见了一顶黑帽——只能是第一个人他自己头上的那顶。事实上很明显，第一个说出自己头上是什么颜色帽子的那个人，就是从队首数起的第一个戴黑帽子的人，也就是那个从队尾数起第一个看见前面所有人都戴白帽子的人。
这样的推理也许让人觉得有点循环论证的味道，因为上面那段推理中包含了“如果别人也使用相同的推理”这样的意思，在逻辑上这样的自指式命题有点危险。但是其实这里没有循环论证，这是类似数学归纳法的推理，每个人的推理都建立在他后面那些人的推理上，而对于最后一个人来说，他的身后没有人，所以他的推理不依赖于其他人的推理就可以成立，是归纳中的第一个推理。稍微思考一下，我们就可以把上面的论证改得适合于任何多种颜色的推论：
“如果我们可以从假设断定某种颜色的帽子一定会在队列中出现，从队尾数起第一个看不见这种颜色的帽子的人就立刻可以根据和此论证相同的论证来作出判断，他戴的是这种颜色的帽子。现在所有我身后的人都回答不知道，所以我身后的人也看见了此种颜色的帽子。如果在我前面我见不到此颜色的帽子，那么一定是我戴着这种颜色的帽子。”
当然第一个人的初始推理相当简单：“队列中一定有人戴这种颜色的帽子，现在我看不见前面有人戴这颜色的帽子，那它只能是戴在我的头上了。”
对于题1）事情就变得很明显，3顶红帽子，4顶黑帽子，5顶白帽子给10个人戴，队列中每种颜色至少都该有一顶，于是从队尾数起第一个看不见某种颜色的帽子的人就能够断定他自己戴着这种颜色的帽子，通过这点我们也可以看到，最多问到从队首数起的第三人时，就应该有人回答“知道”了，因为从队首数起的第三人最多只能看见两顶帽子，所以最多看见两种颜色，如果他后面的人都回答“不知道”，那么他前面一定有两种颜色的帽子，而他头上戴的一定是他看不见的那种颜色的帽子。
题2）也一样，3顶红帽子，4顶黑帽子，5顶白帽子给8个人戴，那么队列中一定至少有一顶白帽子，因为其它颜色加起来一共才7顶，所以队列中一定会有人回答“知道”。
题4）的规模大了一点，但是道理和2）完全一样。100种颜色的5050顶帽子给5000人戴，前面99种颜色的帽子数量是1 …… 99=4950，所以队列中一定有第100种颜色的帽子（至少有50顶），所以如果自己身后的人都回答“不知道”，那么那个看不见颜色100帽子的人就可以断定自己戴着这种颜色的帽子。
至于5）、6）“有红黄绿三种颜色的帽子各1顶2顶3顶，但具体不知道哪种颜色是几顶，有6个人”以及“有不知多少人排成一排，有黑白两种帽子，每种帽子的数目都比人数少1”，原理完全相同，我就不具体分析了。
最后要指出的一点是，上面我们只是论证了，如果我们可以根据各种颜色帽子的数量和队列中的人数判断出在队列中至少有一顶某种颜色的帽子，那么一定有一人可以判断出自己头上的帽子的颜色。因为如果所有身后的人都回答“不知道”的话，那个从队尾数起第一个看不见这种颜色的帽子的人就可以判断自己戴了此颜色的帽子。但是这并不是说在询问中一定是由他来回答“知道”的，因为还可能有其他的方法来判断自己头上帽子的颜色。比如说在题2）中，如果队列如下：（箭头表示队列中人脸朝的方向）
白白黑黑黑黑红红红白→
那么在队尾第一人就立刻可以回答他头上的是白帽，因为他看见了所有的3顶红帽子和4顶黑帽子，能留给他自己戴的只能是白帽子了
【69】
拿出4个； 然后按照6的倍数和另外一人分别拿球。 即
另外一人拿1个； 我拿5个
另外一人拿2个； 我拿4个
另外一人拿3个； 我拿3个
另外一人拿4个； 我拿2个
另外一人拿5个； 我拿1个。
最终100个在我手上。
首先拿4个 别人拿n个你就拿6－n个
【70】
1英尺（ft）=0。3048米（m）
1磅（lb）=0。454千克（kg）
通过实验得到撞破脑壳所需要的机械能是mgh=（30*0。454）*9。8*（20*0。3048）=813。669（J）对于两只山羊撞击瞬间来说，比较重的那只仅仅是站在原地，只有较轻的山羊具有速度，而题目中暗示我们，两只羊仅一次碰撞致死。现在我们只需要求得碰撞瞬间轻山羊的瞬时速度就可以了，根据机械能守恒定律：mgh=1/2（m1v^2）可以得出速度。m1是轻山羊的重量。
【71】
7两倒入11两； 再用7两倒入11两装满； 7两中剩余3两； 倒出11两； 将3两倒入11两； 用7两两次倒入11两装满； 7两中剩余6两； 将11两倒出； 将6两倒入； 然后用7两倒入11两； 剩余2两。 于是得到。
11；0》4；7》4；0》0；4》11；4》8；7》8；0》1；7》1；0》0；1》11；1》5；7》5；0》0；5》11；5》9；7》9；0》2；7
【72】
需要4飞机。
假设需要三架飞机；编号为1；2；3。
三架同时起飞； 飞到1/8 圈处； 1号飞机；给2号；3号；飞机各加上1/8 圈的油； 刚好飞回基地；此时1号；2号满油；继续前飞；
飞到2/8 圈时候；2号飞机给1号飞机加油1/8圈油量；刚好飞回基地； 3号飞机满油；继续向前飞行； 到达6/8处无油；
此时重复2号和三号飞机的送油。3号飞机反方向飞行到1/6圈时； 加油1/6圈给给2号飞机； 2号飞机向前飞行X圈； 则3号飞机可向前继续送油； 1/6 –2X 圈。 此时3号刚好飞回； 2号满油。当X= 1/6…2X时候获得最大。 X =1/18。
1/6 1/18= 2/ 9。 少于1/4。 所以不能完成。
类比推；当为4架时； 恰好满足条件。
【73】
排列如下所示。X代表点； O代表空格。
X O X
O X O
X X X
O X O
X O X
得到10条。
【74】
我要到你的国家去；请问怎么走？然后走向路人所指方向的相反方向。
【75】
只有两次
假设时针的角速度是ω（ω=π/6每小时），则分针的角速度为12ω，秒针的角速度为72ω。分针与时针再次重合的时间为t，则有12ωt…ωt=2π，t=12/11小时，换算成时分秒为1小时5分27。3秒，显然秒针不与时针分针重合，同样可以算出其它10次分针与时针重合时秒针都不能与它们重合。只有在正12点和0点时才会重。
证明：将时针视为静止，考察分针，秒针对它的相对速度：
12个小时作为时间单位“1”，“圈/12小时”作为速度单位，
则分针速度为11，秒针速度为719。
由于11与719互质，记12小时/（11*719）为时间单位Δ，
则分针与时针重合当且仅当 t=719kΔ k∈Z
秒针与时针重合当且仅当 t=11jΔ j∈Z
而719与11的最小公倍数为11*719，所以若t=0时三针重合，则下一次三针重合
必然在t=11*719*Δ时，即t=12点。
