【分析】
我们可以一步步缩小轻球的范围来推导:首先从第一次称重的结果入手,①②比③④重,说明③和④里至少有一个轻球;再看第二次称重,⑤⑥比⑦⑧轻,说明⑤和⑥里至少有一个轻球。题目明确总共只有2个轻球,刚好两个轻球分别落在{③,④}和{⑤,⑥}这两个分组里,剩下的①②⑦⑧就全是正常重量的球。接下来把正常球的重量代入第三次称重的等式,分情况验证哪两个是轻球,排除不可能的情况,就能得到最终结果。
【解析】
1. 分析第一次称重结果:①+② > ③+④,由于所有球最多比正常球轻1克,说明③、④中不可能全是正常球,至少有1个轻球。
2. 分析第二次称重结果:⑤+⑥ < ⑦+⑧,同理可得,⑤、⑥中至少有1个轻球。
3. 结合总共有且仅有2个轻球的条件,可推出两个轻球恰好分别在{③,④}、{⑤,⑥}两个分组中,因此剩余的①、②、⑦、⑧全部为重量正常的球。
4. 设正常球重量为w,代入第三次称重的等式:①+③+⑤ = ②+④+⑧,已知①、②、⑧都是正常球,重量均为w,代入后整理得:
$w + ③的重量 + ⑤的重量 = w + ④的重量 + w$
即:$③的重量 + ⑤的重量 = w + ④的重量$
5. 分情况验证:
若③是轻球,则④为正常球,代入得:$(w-1)+⑤的重量 = w + w$,推出⑤的重量 = w+1,不存在比正常球更重的球,该情况不成立。
若④是轻球,则③为正常球,代入得:$w + ⑤的重量 = w + (w-1)$,推出⑤的重量 = w-1,说明⑤是轻球,完全符合所有条件。
因此两个轻球的编号是④和⑤。
【答案】
④;⑤
【知识点】
逻辑推理,等式性质
【点评】
本题属于天平找次品类的逻辑推理题,不需要复杂计算,核心是通过前两次称重快速锁定轻球的范围,再利用第三次称重的等式条件排除矛盾情况,逐步推导得到结果,能有效锻炼学生的严谨逻辑思维能力。
【难度系数】
0.5