有一道样的题:三个杯子,一个13L,装了10L水;一个7L,装了2L水;一个6L,装了3L水,问怎样倒,使得3个杯子各有5L水。没有其它任何工具,杯子上没有刻度,不能倒出1/2,1/3之类的。请问怎么倒? 如果不能做到,请证明。
解答:不能做到。
[引理]从A杯子倒水到B杯子,只能把A里面的水全部倒完,或者把B杯子倒满。
[证明]假设能做到,最后一步是这样的:有一个杯子A装了5升,另外一个杯子B有一些水,还剩一个杯子C有一些水,假设从B倒水到C,使得B和C都有5升水。另一方面,从B倒水到C只有两种方式,把B倒空,或者把C倒满。
第一种方式,把B倒空,显然做不到每个杯子5升水,因为B剩下0升,且这是最后一步。
第二种方式,把C倒满,因为3个杯子的容量是13升,7升,和6升,把C倒满,(C是3个杯子之一),C不能是5升。所以这种方式也做不到每个杯子5升水。
因此,不能做到。