文/林 革
生活中有一些數(shù)學題,它們的解法獨特,能很好地考查我們的思維能力.
【試題1】在一個高科技公司的住宅區(qū)里住了50戶精英人士,每家都養(yǎng)了一條狗.有一天他們接到通知:院子里有狗生病了,所有主人在知道自家狗生病的當天應(yīng)立即把狗槍殺掉.所有主人和他們的狗都不得離開自家的房子,主人與主人之間也不準進行任何溝通,他們能看到其他49條狗,且能準確判斷狗是否生病,但看不到自家的狗.院中第一天、第二天都沒有槍聲,第三天傳出了一陣槍聲,問有多少條病狗被槍殺.
這是一道邏輯推理題,情境設(shè)計非常奇特:一、所有的住戶都是精英人士,是指他們都能進行正確推理和判斷,并且能嚴格執(zhí)行上級通知;二、除了看不到自己家的狗,他們又在隨時觀察其他家的49條狗,并能準確判斷它們是否生病;三、推理的最大障礙是,所有主人和狗只能在自己家中,而且主人與主人之間不能進行任何溝通,從而形成了一個封閉的環(huán)境,他們只能根據(jù)院中在第三天傳出的槍聲進行推理.我們要順利解決這個問題,必須迅速整理和理解信息,層層進行推理,才能得出答案.
(1)如果50條狗中只有1條病狗.比如說張家的狗有病,那么,張看到的49條狗都是正常的,從而馬上可以斷定自家的狗一定病了,張就會把自家的狗槍殺掉.第1天沒有槍聲,這說明1條病狗的假設(shè)不對,也就是說,病狗一定多于1條,數(shù)目可能是2,3,4等.
(2)如果50條狗中只有2條病狗.比如說王家和李家的狗有病,那么,除了王和李以外,其余的人都看到了2條病狗,而王和李只能看到1條病狗和48條正常的狗.王和李都是精英人士,他們根據(jù)第一天沒有槍聲判斷出病狗數(shù)量多于1,王和李推斷出自家的狗一定有病,按照規(guī)定應(yīng)該槍殺.第2天并沒有傳出槍聲,說明2條病狗的假設(shè)也不對,也就是說,病狗應(yīng)該多于2條.
(3)如果有4條或4條以上病狗,那么每個病狗的主人至少都能看到了3條病狗,由于病狗數(shù)量是不是3條無法確定,故每個人也就不能判斷自家的狗是否有病,第3天也就不會有槍聲,而事實上第三天有一陣槍聲.說明4條或4條以上病狗的假設(shè)也不對,那么唯一的可能是:病狗一定為3條.
由此可以看出,這種比較復雜的推理問題,只要循序漸進,層層遞推,破解亦非難事.這道題考查我們的綜合推理能力,這也是我們所缺少的.
【試題2】有兩個桶,一個裝的是紅色顏料,另一個裝的是藍色顏料,兩種顏料的體積相等.你從藍色顏料桶里舀一杯,倒入紅色顏料桶,混合均勻后,再從紅色顏料桶里舀一杯倒入藍色顏料桶.兩個桶中紅、藍顏料的比例哪個更高?通過計算說明你的結(jié)論.
這道題似乎無從下手.但可以設(shè)未知數(shù)來解答.
設(shè)紅顏料原來的體積為x,舀一杯的體積為y,則完成第一次操作后,紅顏料桶中藍顏料占總顏料的比為完成第二次操作后,則紅顏料桶中混合顏料的體積為(x+y)-y=x,其中藍顏料還有;第二次操作后,藍顏料桶中的紅顏料就是舀來一杯中所含的紅顏料,顯然紅顏料占混合顏料的比為,一杯混合顏料含紅顏料y·(1-,由此可知,裝紅顏料桶中的藍顏料和藍顏料桶中的紅顏料一樣多,即兩個桶中紅、藍顏料的比例相等.
較為簡捷的解答是:設(shè)桶裝的顏料的體積是杯子的k倍.一杯藍顏料倒入紅顏料的桶中,則紅顏料桶中藍顏料的比例是,紅顏料的比例是,再往藍顏料桶中倒回一杯,它的紅顏料的比例仍,則藍顏料桶中紅顏料的比例是,比例一樣.
最簡單的解答,是采用極端化思維進行整體思考:假定兩個桶中都只有一杯紅、藍顏料,顯然,完成第一次操作后,桶中有兩杯混合顏料,紅藍或藍紅比例完全相同.這時再進行第二次操作,也就是把兩杯比例相同的混合顏料一分為二,顯然最后兩桶中的紅、藍顏料的比例一樣.
這與下面這道趣味題的解答有異曲同工之妙:
一杯牛奶,小明第一次喝了然后加滿水,第二次喝了,再加滿水,第三次喝了,最后加滿水后,全部喝完.那么小明喝了多少杯牛奶、多少杯水?
因為“小明喝了四次,共加了三次水,最后都喝完了”,可知小明不僅把一杯牛奶喝完了,而且把三次加進去的水也喝完了.顯然,小明喝的牛奶是1杯.喝的水是