黄油老师一起做游戏,岛主把两个不同一位数的和告诉了光光,把它们的差告诉了飞飞,把它们的积告诉了思密达。光光说:我不知道这两个数是多少。飞飞说:我也不知道这两个数是多少。思密达说:我也不知道这两个数是多少,而且我早就知道你们两个不可能知道这两个数是多少。飞飞想了想说:我还是不知道这两个数是多少。光光说:刚才我还不知道,但是飞飞说了我就知道了。那么这两个数是?

完整解法

1. 分析初始条件与光光、飞飞的第一轮发言,缩小可能数对的范围

设这两个不同的两位数/一位数为 a,ba, b,不妨设 9≥a>b≥19 \ge a > b \ge 1。
两个不同一位数共有 (92)=36\binom{9}{2} = 36 种可能的组合。
光光知道和 S=a+bS = a+b,飞飞知道差 D=a−bD = a-b,思密达知道积 P=a⋅bP = a \cdot b。

  1. 光光说:“我不知道”:说明和 SS 对应的数对不唯一。
    在 36 种数对中,和唯一的数对有:
  • S=3S=3: (2,1)(2,1)
  • S=4S=4: (3,1)(3,1)
  • S=16S=16: (9,7)(9,7)
  • S=17S=17: (9,8)(9,8)
    因此 S∉{3,4,16,17}S \notin \{3, 4, 16, 17\}。
  1. 飞飞说:“我也不知道”:说明差 DD 对应的数对不唯一。
    在 36 种数对中,差唯一的只有 D=8D=8(即 (9,1)(9,1)),因此 D≠8D \neq 8。

2. 分析思密达的发言,确定可能的积及剩余候选数对

思密达说:“我也不知道这两个数是多少,而且我早就知道你们两个不可能知道这两个数是多少。”

  1. “我不知道”:说明积 PP 对应的数对不唯一(即能拆分成多组不同一位数的乘积)。
    在所有数对中,具有多组乘积拆分的积仅有:
  • P=6P=6: (6,1),(3,2)(6,1), (3,2)
  • P=8P=8: (8,1),(4,2)(8,1), (4,2)
  • P=12P=12: (6,2),(4,3)(6,2), (4,3)
  • P=18P=18: (9,2),(6,3)(9,2), (6,3)
  • P=24P=24: (8,3),(6,4)(8,3), (6,4)
  1. “我早就知道你们两个不可能知道”:说明对于这 5 个积所包含的所有数对,其和 S∉{3,4,16,17}S \notin \{3, 4, 16, 17\} 且差 D≠8D \neq 8。
    经检验,上述 5 个积包含的 10 组数对均满足该条件。
    因此,此时所有人均可知这两个数必在以下 10 组候选数对中:
    (6,1),(3,2),(8,1),(4,2),(6,2),(4,3),(9,2),(6,3),(8,3),(6,4)(6,1), (3,2), (8,1), (4,2), (6,2), (4,3), (9,2), (6,3), (8,3), (6,4)。

3. 分析飞飞和光光的第二轮发言,推导唯一解

  1. 飞飞说:“我还是不知道”:
    飞飞知道差 DD。将 10 组候选数对按差 DD 分组:
  • D=1D=1: (3,2),(4,3)(3,2), (4,3)(2组)
  • D=2D=2: (4,2),(6,4)(4,2), (6,4)(2组)
  • D=3D=3: (6,3)(6,3)(1组)
  • D=4D=4: (6,2)(6,2)(1组)
  • D=5D=5: (6,1),(8,3)(6,1), (8,3)(2组)
  • D=7D=7: (8,1),(9,2)(8,1), (9,2)(2组)
    若 D=3D=3 或 D=4D=4,飞飞此时就能确定这两个数。由于飞飞依然不知道,说明 D≠3D \neq 3 且 D≠4D \neq 4。
    因此排除数对 (6,3)(6,3) 和 (6,2)(6,2)。
  1. 光光说:“刚才我还不知道,但是飞飞说了我就知道了”:
  • “刚才我还不知道”:在飞飞排除之前(10组数对时),光光手中的和 SS 对应的数对不唯一。
    10组数对按和 SS 分组:
    • S=5S=5: (3,2)(3,2)(1组)
    • S=6S=6: (4,2)(4,2)(1组)
    • S=7S=7: (6,1),(4,3)(6,1), (4,3)(2组)
    • S=8S=8: (6,2)(6,2)(1组)
    • S=9S=9: (8,1),(6,3)(8,1), (6,3)(2组)
    • S=10S=10: (6,4)(6,4)(1组)
    • S=11S=11: (9,2),(8,3)(9,2), (8,3)(2组)
      对应不唯一的和只有 S∈{7,9,11}S \in \{7, 9, 11\}。
  • “飞飞说了我就知道了”:飞飞排除了 (6,3)(6,3) 和 (6,2)(6,2) 后,光光手中的和 SS 对应的数对变成了唯一的。
    观察 S∈{7,9,11}S \in \{7, 9, 11\} 在排除后的变化:
    • 若 S=7S=7,剩余 (6,1)(6,1) 和 (4,3)(4,3)(仍不唯一);
    • 若 S=9S=9,原本有 (8,1)(8,1) 和 (6,3)(6,3),排除 (6,3)(6,3) 后只剩 (8,1)(8,1)(变为唯一!);
    • 若 S=11S=11,剩余 (9,2)(9,2) 和 (8,3)(8,3)(仍不唯一)。

因此,光光手中的和一定是 S=9S=9,这两个数是 88 和 11。

答案

这两个数是 8 和 1(或 1 和 8)。

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