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原題
 
題目在前面幾篇中...
 
解答
八個人皆戴白帽,以下證明因為沒有人有看到黑帽,來反證明因此唯一情況為八個人皆戴白帽。總共情況可一一探討,在不失一般性的假設下,可將八人假設為ABCDEFGH八人。
 
情況一:七頂黑帽一頂白帽,則戴白帽者因為看到七頂黑帽,則他知道他自己的帽子顏色一定是白色,因此他會舉手,但是題意已指出八人同時舉手,故與題意不合。
 
情況二:六頂黑帽二頂白帽,則我們可以假設AB兩人戴白帽。A會這樣想,若我頭上戴黑帽,則B應該有看到七頂黑帽,則B應該能知道自己是戴白帽,但B並未舉手,所以他並沒有看到七頂黑帽,所以我是戴白帽;同理,B也會這樣想,也可以推出自己是白帽。因此在此情況下AB兩人會同時舉手,與題意依然不合。又,戴黑帽的人(以下以C討論)有否可能跟AB同時舉手呢?在此認為不需考慮,因為題意指出每人皆聰明度相似,所以C會看到二頂白帽,而他也會確定AB都未舉手時才會考慮自己是否為白帽,思索時間一定大於AB各只看到一頂白帽時所需時間,所以會變成C還在判斷時,AB已同時舉手,自然無C亦舉手之可能。以下各情況皆如是,即看到戴白帽的都沒舉手,才會懷疑自己是否為戴白帽。
 
情況三:五頂黑帽三頂白帽,則我們可以假設ABC三人戴白帽。A會這樣想,若我頭上戴黑帽,則B應該會看到六頂黑帽和C的白帽,則推理情況同情況二,因此BC兩人應同時能知道自己是白帽,但事實上BC並未同時舉手,也因此我頭上不是黑帽,而是白帽。因此在此情況下ABC三人會同時舉手,與題意依然不合。
 
情況四:四頂黑帽四頂白帽,則我們可以假設ABCD四人戴白帽。A會這樣想,若我頭上戴黑帽,則B應該會看到五頂黑帽和CD的白帽,則推理情況同情況三,因此BCD三人應同時知道自己是白帽,但事實上BCD三人並未同時舉手,也因此我頭上不是黑帽,而是白帽。因此在此情況下ABCD四人會同時舉手,與題意依然不合。
 
情況五:三黑五白、情況六:二黑六白省略,推理同前。
 
情況七:一黑七白。則我們可以假設A戴黑帽,其餘皆白帽,則我們可以知道,除了A是看到七頂白帽外,其餘皆是看到一黑六白,茲以B為例,他可以先假設自己是黑帽來判斷CDEFGH是否會同時舉手,而此時情況同於情況六,並可類推至情況五、情況四...,亦即就是只要有任何人有看到黑帽,則經過相當時間,在他眼中的白帽者應該都有能力推理出自己頭上的白帽,若他們並沒同時舉手,那表示他們還有看到其他白帽,亦即自己亦為白帽,故自己經過相當時間亦會舉手。因此在此情況下BCDEFGH七人會同時舉手,與題意依然不合。
 
情況八:八白。此時,每個人的眼中都看到七頂白帽,則大家都會先假設如果自己是黑帽的話,根據情況七,其餘七人應會同時舉手,但又沒有人有舉手,那表示自己亦為白帽,也因此沒有人有看到黑帽,故八個人皆戴白帽。
 
故得證。(每次看到這三個字,就想起大學跑去修微分方程時,因為少寫了這三個字期中考被扣了十五分!)
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