将13个球编号1至13。
1. 第一次称重。将1234放在左边,5678放在右边,两种情况:1.平衡。2.右倾(左倾与右倾一样分析,故只讨论其中一种情况)。
2. 讨论情况1,天平平衡。显然次球在后五个球中。第二次称重,将9,10号球放左边,11号球和一个标准球放右边,若第二次称重平衡,则次品在12,13中,取12球与一个标准球比较,若平衡则13球为次球,若不平衡则12球为次球。若第二次称重右倾,则次球在9,10,11三球中,要么9或10球轻了,要么11球重了;将9与10球分置天平两端,若平衡则次球为11球,否则天平倾斜之侧为标准球,另一侧是次球(因为,次球是轻球)。若第二次称重左倾,则次球在9,10,11球中,分析方法与上同,故略。
3. 讨论情况2,天平右倾。显然次球在前8个球中,要么1234球中有一轻球,要么5678球中有一重球。第二次称重,将1,5与一个标准球放左边,将2,3,6球放天平右边。若第二次称重平衡,则次球在478球之中,第三次称重,将78球分置两侧,若平衡则4球为次球,否则天平倾斜之侧为次球(因为78球中的次球是重球)。若第二次称重右倾,则次球在123,56球中,进一步分析发现,23球,5球一定为标准球,否则与事实矛盾(例如,假设2球为次球,又由于2球是轻球,所以第二次称重时2球在天平右侧,则天平应向左倾斜,与事实不符,故假设不成立),所以次球在1,6球之中,任取其一与标准球称重比较即可得到结论。若第二次称重左倾,则次球在123,56球中,进一步分析发现1,6球一定为标准球,否则与事实矛盾,所以次球在23,5球之中,第三次称重,将23球分置天平两侧,若平衡则5球为次球,若倾斜,则天平倾斜之处为标准球,另一侧为次球(因为次球是轻球)。