תמיר, תלמיד בתכנית לנוער מוכשר במתמטיקה, נשלח לשמש כשגריר התכנית בארץ ארבעת המלכים. כאשר הגיע לארץ ארבעת המלכים, רצו המלכים לבחון את כשרונו.
תמיר הוכנס אל אולם, ובו יושבים ארבעת המלכים זה לצד זה על מושבים מוגבהים.
ההנחיות פשוטות: על תמיר לצפות בקוסם החצר מבצע קסם, ולאחר מכן לבצע בעצמו בהצלחה את אותו הקסם בדיוק.
מתחיל קוסם החצר לבצע את הקסם
נוטל הוא חבילת קלפים רגילה של 52 קלפים, כולם כשפניהם כלפי מטה.
פונה אל המלך הראשון, ואומר לו "מיד אבקש ממך, מלכי, לבצע כמה העברות של קלפים. אנא הקפד שבאף שלב לא יתגלו פני הקלפים":
1. "בחר נא, מלכי, מספר בין 10 ל – 19, צור ערימה נפרדת ובה מספר הקלפים שבחרת. את הערימה תיצור על ידי העברה של קלף-אחר-קלף מראש הערימה הקיימת אל ראש הערימה החדשה". עושה המלך כדבר הקוסם.
2. "כעת, מלכי, סכם את שתי הספרות של המספר שזה עתה בחרת, והחזר מראש הערימה הנפרדת אל ראש החבילה המקורית כמות קלפים השווה לתוצאת הסכום שקיבלת. החזר את הקלפים אחד-אחד". עושה המלך כדבר הקוסם.
3. "כעת, מלכי, טול מראש הערימה הנפרדת קלף אחד, והנח אותו בצד". עושה המלך כדבר הקוסם.
4. "כעת, מלכי, החזר נא את כל הקלפים אשר נותרו בערימה הנפרדת אל ראש החבילה המקורית". עושה המלך כדבר הקוסם.
לאחר שמסיים המלך הראשון לבצע את הנחיות הקוסם, פונה הקוסם אל המלך השני ומבקש ממנו לבצע את אותן פעולות בדיוק. לאחר מכן, גם מהמלך השלישי, ולסיום גם מהמלך הרביעי.
לבסוף אומר הקוסם: "כעת, מלכיי הנכבדים, גלו את ארבעת הקלפים אשר הונחו בצד", והנה זה פלא, מתגלים הקלפים, ובכל הארבעה תמונת מלך.
כעת צריך תמיר לחזור על אותו קסם בדיוק. מקבל הוא את חבילת הקלפים, ואת הרשות לסדר את הקלפים כרצונו, טרם תחילת הקסם.
באילו מקומות בחבילה על תמיר לסדר את ארבעת קלפי המלכים, כך שהקסם יצליח?
המקומות ממוספרים החל מראש החבילה, כאשר הקלף הראשון ממסופר 1. רשמו את ארבעת מספרים אלה זה לצד זה ללא רווחים מהקטן לגדול, וזו התשובה לחידה.
התשובה היא: 9101112
רוני, תלמידת קבוצת ו' מגדרה, מסבירה את תשובתה:
"לא משנה באיזה מספר יבחרו המלכים, יורידו ממנו אחר כך מספר קלפים בהתאם, כך שתמיד יצא שנשארים 9 קלפים.
אבל כל פעם מוסיפים קלף אחד (את קלף המלך) אז קלף מלך אחד יהיה במקום ה-9 (הוא יהיה הראשון שילקח), קלף מלך שני יהיה במקום ה-10 (הוא יהיה השני שילקח), קלף מלך שלישי יהיה במקום ה-11 (הוא יהיה השלישי שילקח) וכן הלאה."
גילי, תלמידת קבוצת ו' מתל אביב, הוסיפה הסבר נאה לכך שבערימה הנפרדת תמיד יהיו 9 קלפים:
"מספר הקלפים שנוציא ניתן להציג כ-10 ועוד מספר האחדות.
מספר הקלפים שנחזיר חזרה יהיה מספר האחדות ועוד אחד. לכן הקלף שנוציא יהיה ההפרש בין מספר הקלפים שהוצאנו לבין מספר הקלפים שהחזרנו. קל לראות שתוצאה זו היא בלתי תלוייה ושווה ל9.
בגלל שכל פעם מוציאים קלף אחד. המספר הבא יהיה 9 ועוד אחד וכך הלאה. ולכן עלינו לבחור את מיקום המלכים כ 9,10,11,12."