视频字幕
这道题目是关于棋子分堆的问题。题目说,有一堆棋子,把它三等分后剩一枚,拿走两份和另一枚,将剩下的棋子再三等分后还是剩下一枚,再拿走两份和另一枚,最后将剩下的棋子再三等分后还是剩下一枚。我们需要求出原来至少有多少枚棋子。让我们通过数学方法来解决这个问题。
让我们用数学方法来建模这个问题。设原来有棋子N枚。第一次操作时,我们把N枚棋子三等分后剩1枚,即N等于3k₁加1。然后拿走两份和剩下的1枚,即拿走2k₁加1枚。剩下的棋子数量为N减去2k₁加1,等于k₁,也就是(N-1)/3。第二次操作时,我们把剩下的N₁枚棋子三等分后剩1枚,即N₁等于3k₂加1。拿走两份和剩下的1枚后,剩余N₂等于k₂,也就是(N₁-1)/3。第三次操作同理,最终剩余N₃等于k₃,也就是(N₂-1)/3。
现在我们从最后一步反推,找出原始棋子数量。我们知道最后剩下的棋子数量N₃至少为1。根据N₂等于3N₃加1,当N₃等于1时,N₂等于4。根据N₁等于3N₂加1,当N₂等于4时,N₁等于13。根据N等于3N₁加1,当N₁等于13时,N等于40。让我们验证一下:40个棋子三等分后每份13个,余1个,拿走27个,剩13个;13个棋子三等分后每份4个,余1个,拿走9个,剩4个;4个棋子三等分后每份1个,余1个,拿走3个,剩1个。验证成功,原来至少有40枚棋子。
让我们详细验证一下我们的答案。第一次操作:40枚棋子三等分后,每份13枚,余1枚。拿走两份,也就是26枚,加上余下的1枚,总共拿走27枚,剩余13枚。第二次操作:13枚棋子三等分后,每份4枚,余1枚。拿走两份,也就是8枚,加上余下的1枚,总共拿走9枚,剩余4枚。第三次操作:4枚棋子三等分后,每份1枚,余1枚。拿走两份,也就是2枚,加上余下的1枚,总共拿走3枚,最终剩余1枚。验证成功!原来至少有40枚棋子。
让我们总结一下这道棋子分堆问题的解题过程。首先,我们通过数学建模,设原始棋子数为N,并建立了递推关系:N₁等于(N-1)/3,N₂等于(N₁-1)/3,N₃等于(N₂-1)/3。然后,我们从最后一步反推,假设N₃等于1,计算得出N₂等于4,N₁等于13,N等于40。最后,我们通过验证过程证明40是满足所有条件的最小值。因此,原来至少有40枚棋子。这种从后向前推导的方法在解决类似的递推问题时非常有效。