另外一方面,只要乙的S在上面这些数中,他就可以说“但是我肯定你也不知道这两个
数是什么”,因为这些数无论怎么拆成两数和,都至少有一个数是合数(必是一偶一
奇,如果偶的那个大于2,它就是合数,如果偶的那个等于2,我们上面的步骤已经保
证奇的那个是合数),也就是S只能拆成
a) S=2+a*b 或 b) S=a+2^n*b
这两个样子,其中a和b都是奇数,n>=1。
那么(下面我说的“至少两组数”中的两组数都不相同,而且的确存在(也就是那些
数都小于100)的理由我就不写了,根据条件很显然)
a)或者甲的M=2*a*b,甲就会在(2*a,b)和(2,a*b)至少两组数里拿不定主意(a和
b都是奇数,所以这两组数一定不同);
b)或者M=2^n*a*b,
如果n>1,那么甲就会在(2^(n-1)*a,2*b)和(2^n*a,b)至少两组数里拿不定主意;
如果n=1,而且a不等于b,那么甲就会在(2*a,b)和(2b,a)至少两组数里拿不定主
意;
如果n=1,而且a等于b,这意味着S=a+2*a=3a,所以S一定是3的倍数,我们只要
讨论S=27就可以了。27如果被拆成了S=9+18,那么孙拿到的M=9*18,他就会在
(9,18)和(27,6)至少两组数里拿不定主意。
(我不知道上面的论证是否过分烦琐了,但是看看51这个“特例”,我怀疑严格的论证可能就得这么烦)
现在我们知道,当且仅当乙得到的和数S在
C={11, 17, 23, 27, 29, 35, 37, 41, 47, 53}
中,他才会说出“我虽然不能确定这两个数是什么,但是我肯定你也不知道这两个数
是什么”这句话
甲可以和我们得到同样的结论,他还比我们多知道那个M。
4)甲的话“我现在能够确定这两个数字了”表明,他把M分解成素因子后,然后组合成
关于那两个数的若干个猜想中,有且仅有一个猜想的和在C中。否则的话,他
还是会在多个猜想之间拿不定主意。
乙听了甲的话也可以得到和我们一样的结论,他还比我们多知道那个S。
5)乙的话“我现在也知道这两个数字是什么了”表明,他把S拆成两数和后,也得到了
关于那两个数的若干个猜想,但是在所有这些拆法中,只有一种满足4)里的
条件,否则他不会知道究竟是哪种情况,使得甲推断出那两个数来。
于是我们可以排除掉C中那些可以用两种方法表示为S=2^n+p的S,其中n>1,p为素数。
因为如果S=2^n1+p1=2^n2+p2,无论是(2^n1,p1)还是(2^n2,p2)这两种情况,甲都
可以由M=2^n1*p1或M=2^n2*p2来断定出正确的结果,因为由M得到的各种两数组合,
只有(2^n,p)这样的组合,两数和才是奇数,从而在C中,于是甲就可以宣布自己知道
了是怎么回事,可乙却还得为(2^n1,p1)还是(2^n2,p2)这两种情况犯愁。
因为11=4+7=8+3,23=4+19=16+7,27=4+23=16+11,35=4+31=16+19,37=8+29=32+5,
47=4+43=16+31。于是S的可能值只能在
17 29 41 53
中。让我们继续缩小这个表。
29不可能,因为29=2+27=4+25。无论是(2,27)和(4,25),甲都可以正确判断出来:
a)如果是(2,27),M=2*27=2*3*3*3,那么甲可以猜的组合是(2,27)(3,18)(6,9),
后面两种对应的S为21和15,都不在C中,故不可能,于是只能是(2,27)。
b)如果是(4,25),M=4*25=2*2*5*5,那么甲可以猜的组合是(2,50)(4,25)(5,20)
(10,10)。只有(4,25)的S才在C中。
可是乙却要为甲的M到底是2*27还是4*25苦恼。
41不可能,因为41=4+37=10+31。后面推理略。
53不可能,因为53=6+47=16+37。后面推理略。
研究一下17。这下我们得考虑所有17的两数和拆法:
(2,15):那么M=2*15=2*3*5=6*5,而6+5=11也在C中,所以一定不是这个M,否则4)
的条件不能满足,甲“我现在能够确定这两个数字了”的话说不出来。
(3,14):那么M=3*14=2*3*7=2*21,而2+21=23也在C中。后面推理略。
(4,13):那么M=4*13=2*2*13。那么甲可以猜的组合是(2,26)(4,13),只有(4,13)
的和在C中,所以这种情况甲可以说4)中的话。
(5,12):那么M=5*12=2*2*3*5=3*20,而3+20=23也在C中。后面推理略。
(6,11):那么M=6*11=2*3*11=2*33,而2+33=35也在C中。后面推理略。
(7,10):那么M=7*10=2*5*7=2*35,而2+35=37也在C中。后面推理略。
(8,9):那么M=8*9=2*2*2*3*3=3*24,而3+24=27也在C中。后面推理略。
于是在S=17时,只有(4,13)这种情况,甲才可以猜出那两数是什么,既然如此,乙就知道这两个数是什么,说出“我现在也知道这两个数字是什么了”。
听了乙的话,于是我们也知道,这两数该是(4,13)。