第三讲:逻辑推理
教学目标
1. 掌握逻辑推理的解题思路与基本方法:列表、假设、对比分析法等 2. 培养学生的逻辑推理能力,掌握解不同题型的突破口. 3. 能够利用所学的数论等知识解复杂的逻辑推理题
知识精讲
逻辑推理作为数学思维中重要的一部分,经常出现在各种数学竞赛中,除此以外,逻辑推理还经常作为专项的内容出现在各类选拔考试,甚至是面向成年人的考试当中。对于学生学习数学来说,逻辑推理既有趣又可以开发智力,学生自主学习研究性比较高。本讲我们主要从各个角度总结逻辑推理的解题方法。
一列表推理法
逻辑推理问题的显著特点是层次多,条件纵横交错.如何从较繁杂的信息中选准突破口,层层剖析,一步步向结论靠近,是解决问题的关键.因此在推理过程中,我们也常常采用列表的方式,把错综复杂的约束条件用符号和图形表示出来,这样可以借助几何直观,把令人眼花缭乱的条件变得一目了然,答案也就容易找到了.
二、假设推理
用假设法解逻辑推理问题,就是根据题目的几种可能情况,逐一假设.如果推出矛盾,那么假设不成立;如果推不出矛盾,而是符合题意,那么假设成立.
解题突破口:找题目所给的矛盾点进行假设
模块一、列表推理法
【例 1】 刘刚、马辉、李强三个男孩各有一个妹妹,六个人进行乒乓球混合双打比赛.事先规定:兄妹
二人不许搭伴.第一盘:刘刚和小丽对李强和小英;第二盘:李强和小红对刘刚和马辉的妹妹.问:三个男孩的妹妹分别是谁?
【解析】 因为兄妹二人不许搭伴,所以题目条件表明:刘刚与小丽、李强与小英、李强与小红都不是兄妹.由
第二盘看出,小红不是马辉的妹妹.将这些关系画在左下表中,由左下表可得右下表.
小丽
刘刚马辉李强
小英
小红
小丽
刘刚马辉李强
小英小红
×
×
××
××√
×√×
√××
刘刚与小红、马辉与小英、李强与小丽分别是兄妹.
【巩固】 王文、张贝、李丽分别是跳伞、田径、游泳运动员,现在知道:⑴张贝从未上过天;⑵跳伞运
动员已得过两块金牌;⑶李丽还未得过第一名,她与田径运动员同年出生.请根据上述情况判断王文、张贝、李丽各是什么运动员?
由⑴⑶可知张贝、李丽都不是跳伞运动员,可填出第一行,即王文是跳伞运动员;由⑶可知,李
丽也不是田径运动员,可填出第三列,即李丽是游泳运动员,则张贝是田径运动员.
【例 2】 张明、席辉和李刚在北京、上海和天津工作,他们的职业是工人、农民和教师,已知:⑴张明
不在北京工作,席辉不在上海工作;⑵在北京工作的不是教师;⑶在上海工作的是工人;⑷席辉不是农民.问:这三人各住哪里?各是什么职业?
【解析】 这道题的关系要复杂一些,要求我们通过推理,弄清人物、工作地点、职业三者之间的关系.三
者的关系需要两两构造三个表,即人物与地点,人物与职业,地点与职业三个表.
我们先将题目条件中所给出的关系用下面的表来表示,由条件⑴得到表1,由条件⑵、⑶得到表2,
由条件⑷得到表3.
因为各表中,每行每列只能有一个“√”,所以表2可填全为表5.
由表5知农民在北京工作,又知席辉不是农民,所以席辉不在北京工作,可以将表1可填全完为表4 由表4和表5知得到:张明住在上海,是工人;席辉住在天津,是教师;李刚住在北京,是农民.
方法二:由题目条件可知:席辉不在上海工作,而在上海工作的是工人,所以席辉不是工人,又不是农民,那么席辉只能是教师,不在北京工作,就只能是在天津工作,那么张明在上海工作,是工人。李刚在北京,是农民。
【巩固】 甲、乙、丙三人,他们的籍贯分别是辽宁、广西、山东,他们的职业分别是教师、工人、演员.已
知:⑴甲不是辽宁人,乙不是广西人;⑵辽宁人不是演员,广西人是教师;⑶乙不是工人. 求这三人各自的籍贯和职业.
【解析】 由题意可画出下面三个表:
将表3补全为表4.由表4知,工人是辽宁人,而乙不是工人,所以乙不是辽宁人,由此可将表1补全为表5.
所以,甲是广西人,职业是教师;乙是山东人,职业是演员;丙是辽宁人,职业是工人.
方法二:将能判断的条件先列入图表中,广西人是教师,但是乙不是广西人,所以乙不是教师,乙又不是工人,所以乙为演员。在对应的地方打上“√”,对应的行列均打“×”。但是辽宁人不是演员,所以乙不是辽宁人,乙就是山东人,所以甲是广西人,职业是教师;乙是山东人,职业是演员;丙是辽宁人,职业是工人。
【巩固】 小明、小芳、小花各爱好游泳、羽毛球、乒乓球中的一项,并分别在一小、二小、三小中的一所
小学上学。现知道:(1)小明不在一小;(2)小芳不在二小(3)爱好乒乓球的不在三小;(4)爱好游泳的在一小;(5)爱好游泳的不是小芳。问:三人上各爱好什么运动?各上哪所小学?
【解析】 这道题比上例复杂,因为要判断人、学校和爱好三个内容。先将题目条件中给出的关系用下面的
表1、表2、表3表示:
因为各表中,每行每列只能有一个“√”,所以表3可补全为表4。
由表4、表2知道,爱好游泳的在一小,小芳不爱游泳,所以小芳不在一小。于是可将表1补全为表5。对照表5和表4,得到:小明在二小上学,爱好打乒乓球;小芳在三小上学,爱好打羽毛球;小花在一小上学,爱好游泳。
【例 3】 甲、乙、丙、丁四个人的职业分别是教师、医生、律师、警察.已知:⑴教师不知道甲的职业;
⑵医生曾给乙治过病;⑶律师是丙的法律顾问(经常见面);⑷丁不是律师;⑸乙和丙从未见过面.那么甲、乙、丙、丁的职业依次是: .
【解析】 律师、教师、警察.由⑶可以知道丙不是律师,但是他见过律师,再由⑸知乙不是律师,又由⑷
可知甲是律师.于是由⑴和⑶知丙不是教师,由⑵和⑸知丙不是医生,从而丙是警察.再由⑵知乙是教师,丁是医生.
【巩固】 甲、乙、丙、丁在谈论他们及他们的同学何伟的居住地.
甲说:“我和乙都住在北京,丙住在天津.” 乙说:“我和丁都住在上海,丙住在天津.” 丙说:“我和甲都不住在北京,何伟住在南京.” 丁说:“甲和乙都住在北京,我住在广州.”
假定他们每个人都说了两句真话,一句假话.问:不在场的何伟住在哪儿? 【解析】 因为甲、乙都说“丙住在天津,”我们可以假设这句话是假话,那么甲、乙的前两句应当都是真
话,推出乙既住在北京又住在上海,矛盾.所以假设不成立,即“丙住在天津”是真话.
因为甲的前两句话中有一句假话,而甲、丁两人的前两句话相同,所以丁的第三句话“我住在广
州”是真的.由此知乙的第二句话“丁住在上海”是假话,第一句“我住在上海”是真话;进而推知甲的第二句是假话,第一句“我住在北京”是真话;最后推知丙的第二句话是假话,第三句“何伟住在南京”是真话.所以,何伟住在南京.
【例 4】 甲、乙、丙、丁每人只会中、英、法、日四种语言中的两种,其中有一种语言只有一人会说.他
们在一起交谈可有趣啦:⑴乙不会说英语,当甲与丙交谈时,却请他当翻译;⑵甲会日语,丁不会日语,但他们却能相互交谈;⑶乙、丙、丁找不到三人都会的语言;⑷没有人同时会日、法两种语言.请问:甲、乙、丙、丁各会哪两种语言?
【解析】 由⑴⑵⑷可得下表,其中丙不会日语是因为甲会日语,且甲与丙交谈需要翻译.由下表看出,甲
会的另一种语言不是中文就是英语.
中甲乙丙丁
英
法
日
×√×
××
先假设甲会说中文.由⑵知,丁也会中文;由⑴知丙不会中文,再由每人会两种语言,知丙会英、
法语(见左下表:由⑴⑷推知乙会中文和法语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会英语(见右下表).结果符合题意.
中甲乙丙丁
英法日
中甲乙丙丁
英法日
√××√××√√
√×
×
再假设甲会说英语.由⑵知,丁也会英语;由⑴知丙不会英语,再由每人会两种语言,知丙会中
文和法语(见左下表);由⑴⑷ 推知,乙会中文和日语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会法语(见右下表).右下表与“有一种语言只有一人会说”矛盾.假设不成立.
中甲乙丙丁
英
法
日
√××√√×√××√√×√√××
中甲乙丙丁
英法日
×√×√
×√
×√×√×
×√×√
√××√√×√××√√
×
所以甲会中、日语,乙会中、法语,丙会英、法语,丁会中、英语.
【例 5】 (2007年湖北省“创新杯”初赛)六年级四个班进行数学竞赛,小明猜想比赛的结果是:3班
第一名,2班第二名,1班第三名,4 班第四名.小华猜想比赛的结果是:2班第一名,4班第二名,3班第三名,1班第四名.结果只有小华猜到的4班为第二名是正确的.那么这次竞赛的名次是 班第一名, 班第二名, 班第三名, 班第四名。
【解析】 方法一:依题意,3班不为第一名也不为第三名,那么3班为第四名.同样,2班不为第二名也
不为第一名,那么2班为第三名.1班不为第三名也不为第四名,那么1班为第一名.故第一名到第四名依次为1班,4班,2班,3班.
方法二:我们可以将两人的猜测结果列成表格形式,将小明猜想结果用“▲”表示,小华猜测结果用“★”表示,列表如下:
4
方法二:题目中只有小华猜到4班为第二名是正确的,那么其他的猜想均为错误的。在其对应的
【巩固】 甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加推铅球比赛,通过抽签决定出赛顺序.在未公布顺序前每人都
对出赛顺序进行了猜测.甲猜:乙第三,丙第五.乙猜:戊第四,丁第五.丙猜:甲第一,戊第四.丁猜:丙第一,乙第二.戊猜:甲第三,丁第四.老师说每人的出赛顺序都至少被一人所猜中,则出赛顺序中,第一是__________;第三是__________.
【解析】 题中每个人都猜了另外两个人的出场顺序,每个人的出场顺序也都被另外两个人猜过,其中戊被
乙和丙猜的都是第四,由于每人的出赛顺序都至少被一人所猜中,所以戊是第四(否则戊的出赛顺序没有人猜中),以此为突破口。由于戊是第四,则在第四列其余地方均打“×”则丁不能第四,所以丁的出赛顺序被乙猜中,为第五,则丙不能是第五,丙只能是第一,甲不能是第一,故甲是第三,乙是第二,所以答案为:第一是丙,第三是甲.
【例 6】 红、黄、蓝、白、紫五种颜色的珠子各一颗,分别用纸包着,在桌子上排成一行,有A、B、C、
D、E五个人,猜各包珠子的颜色,每人只猜两包.
A猜:第二包是紫的,第三包是黄的;B猜:第二包是蓝的,第四包是红的; C猜:第一包是红的,第五包是白的;D猜:第三包是蓝的,第四包是白的; E猜:第二包是黄的,第五包是紫的.
猜完后,打开各纸包一看发现每人都只猜对了一包,并且每包只有一人猜对.请你判断他们各猜对了其中的哪一包?
【解析】 方法一:题目要求A、B、C、D、E五个人在猜每包珠子的颜色时每人只猜两包且每人都只猜
对了一包每包只有一人猜对,所以观察五包珠子中第一包只有C猜,所以C猜对了第一包,又根据每人只猜对了一种,所以C猜第五包是白的,猜错了;第五包只有C、E两人猜,所以E猜第五包是紫的,猜对了;那么E猜第二包是黄的,猜错了;紫颜色的珠子,只有A、E两人猜,那么A猜第二包是紫的,猜错了;第二包有A,B,E三人猜,其中A
,E都猜错了,所以B猜第二包是蓝的,猜对了;那么B猜第四包是红的,猜错了;所以D猜对的是第四包,是白的.D猜第三包是蓝的,也猜错了;所以A猜对的是第三包,是黄的;
总结以上推理判断,A猜对了第三包是黄的,B猜对了第二包是蓝的,C猜对了第一包是红的,D猜对了第四包是白的,E猜对了第五包是紫的.
方法二:分析同方法一,第一包只有一人猜对,所以第一包为红色,在第一行的其余地方打上“×”第四包不为红色,第四包为白色,白色不能为第五包,第五包就为紫色,同理可知其余各
A、
B
结果,有一人一张也没猜中,一人猜中两张,另一人猜中三张.问:这三张卡片上各写着什么字. 【解析】 A、B有两张猜的相同,必有一人全对,一人对两张,因此,C全错,推知B全对.
【例 7】 老师让小新把小胖、小贝、小丸子、小淘气、小马虎的作业本带回去,小新见到这五人后就一
人给了一本,结果全发错了.现在知道:⑴小胖拿的不是小贝的,也不是小淘气的;⑵小贝拿的不是小丸子的,也不是小淘气的;⑶小丸子拿的不是小贝的,也不是小马虎的;⑷小淘气拿的不是小丸子的,也不是小马虎的;⑸小马虎拿的不是小淘气的,也不是小胖的.另外,没有两人相互拿错(例如小胖拿小贝的,小贝拿小胖的).问:小丸子拿的是谁的本?小丸子的本被谁拿走了?
【解析】
由
上表知,小胖拿的本不是小丸子的就是小马虎的.
先假设小胖拿了小丸子的本.于是得到下表,表中小贝拿小马虎的本,小马虎拿小贝的本.两人相互拿错,不合题意.
模块二、假设推理
【例 8】 甲、乙、丙三人,一个总说谎,一个从不说谎,一个有时说谎.有一次谈到他们的职业.甲说:
“我是油漆匠,乙是钢琴师,丙是建筑师.”乙说:“我是医生,丙是警察,你如果问甲,甲会说他是油漆匠.”丙说:“乙是钢琴师,甲是建筑师,我是警察.”你知道谁总说谎吗?
【解析】 甲.如果甲从不说谎,那么乙的最后一句、丙的第一句都对,没有总说谎的人,矛盾;同理,如
果丙从不说谎,也将推出矛盾.
【巩固】 在神话王国内,居民不是骑士就是骗子,骑士不说谎,骗子永远说谎,有一天国王遇到该国的
居民小白、小黑、小蓝,小白说:“小蓝是骑士,小黑是骗子.”,小蓝说:“小白和我不同,一个是骑士,一个是骗子.”国王很快判断出谁是骑士,谁是骗子.你能判断出吗?
【解析】 假设小白是骑士(说实话),则小蓝是骑士,小黑是骗子;又因为小蓝是骑士,那么小白、小蓝
不同,一个是骑士,一个是骗子,与小白、小蓝均为骑士矛盾.假设小白是骗子(说假话),那么小蓝是骗子,小黑是骑士,又因为小蓝是骗子,所以小白、小蓝不同是假话.因此,小白、小蓝是骗子,小黑是骑士.
【巩固】 甲说:“乙和丙都说谎。”乙说:“甲和丙都说谎。”丙说:“甲和乙都说谎。”根据三人所说,你
判断一下,下面的结论哪一个正确:(1)三人都说谎;(2)三人都不说谎;(3)三人中只有一人说谎;(4)三人中只有一人不说谎。
【解析】 (4)正确。
【例 9】 某地质学院的学生对一种矿石进行观察和鉴别。甲判断:不是铁,也不是铜。乙判断:不是铁,
而是锡。丙判断:不是锡,而是铁。经化验证明:有一个人的判断完全正确,有一个人说对了一半,而另一个人完全说错了。你知道三人中谁是对的,谁是错的,谁是只对一半的吗?
【解析】 丙全说对了,甲说对了一半,乙全说错了。先假设甲全对,推出矛盾后,再设乙全对,又推出矛
盾,则说明丙全对,甲说对了一半,乙全说错了。
【巩固】 三只小猴子聪聪、淘淘、皮皮见到一个水果,他们分别判断这是什么水果:聪聪判断:不是苹
果,也不是梨.淘淘判断:不是苹果,而是桃子.皮皮判断:不是桃子,而是苹果.老猴子告诉他们:有一只小猴子的判断完全正确,有一只小猴子说对了一半,而另一只小猴子完全说错了.你知道三只小猴中谁是对的,谁是错的,谁是只对一半的吗?
【解析】 先设聪聪全对,不是苹果,也不是梨只能是桃子,那么淘淘两句也都说对了,推出矛盾;再设淘
淘全对,不是苹果,而是桃子,推出这个水果是桃子,那么聪聪说的也都对了,又推出矛盾;则说明皮皮全对,那么这种水果是苹果,聪聪说对了一半,淘淘全说错了.
【例 10】 (2007年太原福布斯迎奥运数学展示活动)4名运动员参加一项比赛,赛前,甲说:“我肯定
是最后一名.”乙说:“我不可能是第一名,也不可能是最后一名.”丙说:“我绝对不会得最后一名.”丁说:“我肯定得第一名.”赛后,发现他们4人的预测中只有一人是错误的.请问谁的预测是错误的?
【解析】 假设甲的预测是错的,那么其他三人的预测都是对的,那么甲不是最后一名,乙和丙也不是最后
一名,丁是第一名,这样的话没有人是最后一名,矛盾.所以甲的预测是对的,甲是最后一名,那么丙的预测也是对的.如果乙的预测是错的,那么乙是第一名,而丁的预测是对的,丁也是第一名,矛盾.所以乙的预测是对的,丁的预测是错的.
【巩固】 甲、乙、丙、丁在比较他们的身高,甲说:“我最高.”乙说:“我不最矮.”丙说:“我没甲高,
但还有人比我矮.”丁说:“我最矮.”实际测量的结果表明,只有一人说错了.请将他们按身高次序从高到矮排列出来.
【解析】 丁不可能说错,否则就没有人最矮了.由此知乙没有说错.若甲也没有说错,则没有人说错,矛
盾.所以只有甲一人说错.所以丁是最矮的,甲不是最高的,丙没甲高,但还有人比他矮,那么只能是甲第二高,丙第三高,乙最高.所以他们的身高次序为乙、甲、丙、丁.
【巩固】 (2009年第七届希望杯一试试题)百米决赛前,小芳对参赛的五名选手的名次作了预测,比赛
的结果同她预测的名次全不相同.由下图知小芳预测为第一名的选手的实际名次是第 名.
我预测的第二名、第三名、
第四名中有1人高出3个名次,有1人高出1个名次,另一人低1个名次.
【解析】 假设小芳预测第一名、第二名、第三名、第四名、第五名对应的人分别是甲、乙、丙、丁、戊,
由小芳说的话知第四名丁就是实际名次的第一名, 预测的第二名乙就是实际名次的第三名, 预测的第三名丙就是实际名次的第二名,因此实际的第一名、第二名、第三名的人分别是丁、丙、乙,又知道比赛的结果同她预测的名次全不相同,所以小芳预测的第五名戊只能是实际的第四名了,这样实际名次的第五名只能是小芳预测的第一名甲了.(如下表所述)
【巩固】 (2007年台湾第一届小学数学世界邀请赛)在期末考试前,学生W、X、Y、Z分别预测他们
的成绩是A、B、C或D,评分标准是A比B 好,B比C好,C比D好. W说:“我们的成绩都将不相同.若我的成绩得A,则Y将得D.”
“若Y的成绩得C,则W将得D.W的成绩将比Z好.” X说:
“若X的成绩不是得到A,则W将得C.若我的成绩得到B,则Z的成绩将不是D.” Y说:
“若Y的成绩得到A,则我将得到B.若X的成绩不是得到B,则我也将不会得到B.” Z说:
当期末考试的成绩公布,每位学生所得到的成绩都完全符合他们的预测.请问这四位学生的成绩分别是什么?
【解析】 由于每位学生所得到的成绩都完全符合他们的预测,所以X说:“W的成绩将比Z好”是正确的,
这样W将不可能得D,Z不可能得A.这样Y不可能得C(否则W得D). ⑴如果W得A,那么Y将得D.由于X的成绩不是得到A,那么W将得C,这与W得A矛盾.所以W不得A.
⑵如果Y得A,那么Z将得到B.但这样W的成绩将不可能比Z好,矛盾.所以Y不得A. ⑶由于W、Y、Z均不得A,那么只有X得A.
⑷如果Y得B,那么Z的成绩将不是D.这样Z的成绩将是C,W的成绩将是D,矛盾.所以Y不得B.由于Y不得A、B、C,所以Y得D.
⑸由于W的成绩比Z好,所以剩下的B和C只能是W得B,Z得C. 所以W、X、Y、Z的成绩分别是B、A、D、C.
【巩固】 (2008年第十二届香港保良局小学数学世界邀请赛个人赛)三位女孩A、B、C进行百米赛跑,
裁判D、E、F在赛前猜测她们之间的名次。D说:“我猜A是第一名。”E说:“我猜C不会是最后一名。”F说:“我猜B不会是第一名。”成绩揭晓后已知恰只有一位裁判的猜测是正确的,请问哪位女孩得第一名?
【解析】 假设A是第一名,那么D猜测正确,F猜测正确,出现矛盾。假设B是第一名,那么D与F猜
测错误,而当C为第二名时,E猜测正确。假设C为第一名,那么E、F猜测正确,出现矛盾,所以第一名是B。
【巩固】 小强、小明、小勇三人参加数学竞赛,他们分别来自甲、乙、丙三个学校,并分别获得一、二、
三等奖.已知:⑴小强不是甲校选手;⑵小明不是乙校选手;⑶甲校的选手不是一等奖;⑷乙校的选手得二等奖;⑸小明不是三等奖.根据上述情况,可判断出小勇是 校的选手,他得的是 等奖.
【解析】 甲校;三等奖.由⑵、小明得的不是二等奖,由⑸知小明得的不是三等奖,所以小明得的是-等
奖,由⑶、⑷知小明是丙校的,由⑴知小强是乙校的,所以小勇是甲校的,他得的是三等奖.
【例 11】 一位法官在审理一起盗窃案中,对涉及到的四名嫌疑犯甲、乙、丙、丁进行了审问.四人分别
供述如下:
甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中.” 乙说:“我没有作案,是丙偷的.” 丙说:“在甲和丁中间有一人是罪犯.” 丁说:“乙说的是事实.”
经过充分的调查,证实这四人中有两人说了真话,另外两人说的是假话. 同学们,请你做一名公正的法官,对此案进行裁决,确认谁是罪犯?
【解析】 如果甲说的是假话,那么剩下三人中有一人说的也是假话,另外两人说的是真话.可是乙和丁两
人的观点一致,所以在剩下的三人中只能是丙说了假话,乙和丁说的都是真话.即“丙是盗窃犯”.这样一来,甲说的也是对的,不是假话.这样,前后就产生了矛盾.所以甲说的不可能是
假话,只能是真话.同理,剩下的三人中只能是丙说真话.乙和丁说的是假话,即丙不是罪犯,乙是罪犯.又由甲所述为真话,即甲不是罪犯.再由丙所述为真话,即丁是罪犯.所以乙和丁是盗窃犯.
【巩固】 (2007年春武汉明心奥数挑战赛)5名谋杀案的嫌疑人,在犯罪现场被警察询问,其中有一名
是凶手.下面5个人的供述中,只有3 句是对的: A说:D是杀人犯; B说:我是无辜的; C说:E不是杀人犯; D说:A在说谎; E说:B说的是实话.
在这5个人中, 是凶手.
【解析】 B与E判断相同,要么都对,要么都错.
假设B与E都错,即凶手是B,那么A也错,就出现了3句错的,与“有3句是对的”矛盾.所
以B与E都是对的.
余下的3人中还有1人判断是对的,由于A与D互相矛盾,所以这两个人中必有一个是对的,一个是错的,由于只有3句是对的,那么C必定是错的,所以E是凶手.
【巩固】 甲,乙,丙,丁四个同学中有两个同学在假日为街道做好事,班主任把这四人找来了解情况,
四人分别回答如下.甲:“丙、丁两人中有人做了好事.” 乙:“丙做了好事,我没做.” 丙:“甲、丁中只有一人做了好事.” 丁:“乙说的是事实.”
最后通过仔细分析调查,发现四人中有两人说的是事实,另两人说的与事实有出入.到底是谁做了好事? 【解析】 我们用假设法来解决.题目说四人中有两人说的是事实,另两人说的与事实有出入.注意,此处
的“与事实有出入”表示不完全与事实相符,比如,当乙、丙都做了好事,或乙、丙都没做好事,或乙做了好事而丙没做好事时,乙说的话都与事实有出入.
因为乙与丁说的是一样的,所以只有两种可能,要么乙与丁正确,甲与丙错;要么乙与丁错,甲
与丙正确.
⑴假设乙与丁说的话正确.这时丙做了好事,甲说丙、丁两人中有人做了好事,甲说的话也正确,这与题目条件只有“两人说的是事实”相矛盾.所以假设错误.
⑵假设甲与丙说的话正确.那么做好事的是甲与丙,或乙与丁,或丙与丁.若做好事的是甲与丙,
或丙与丁,则乙说的话也正确,与题意不符;若做好事的是乙与丁,则乙说的话与事实不符,符合题意.
综上所述,做好事的是乙与丁.
【例 12】 甲、乙、丙、丁四人同时参加全国小学数学夏令营。赛前甲、乙、丙分别做了预测。甲说:“丙
第1名,我第3名。”乙说:“我第1名,丁第4名。”丙说:“丁第2名,我第3 名。”成绩揭晓后,发现他们每人只说对了一半,你能说出他们的名次吗?
【解析】 我们以“他们每人只说对了一半”作为前提,进行逻辑推理。
假设甲说的第一句话“丙第1名”是对的,第二句话“我第3名”是错的。由此推知乙说的“我
第1名”是错的,“丁第4名”是对的;丙说的“丁第2名”是错的,“丙第3名”是对的。这与假设“丙第1名是对的”矛盾,所以假设不成立。
再假设甲的第二句话“我第3名”是对的,那么丙说的第二句“我第3名”是错的,从而丙说的
第一句话“丁第2名”是对的;由此推出乙说的“丁第4名”是错的,“我第1名”是对的。至此可以排出名次顺序:乙第1名、丁第2名、甲第3名、丙第4名。
【例 13】 传说有个说谎国,这个国家的男人在星期四、五、六、日说真话,在星期一、二、三说假话;
女人在星期一、二、三、日说真话,在星期四、五、六说假话.有一天,一个人到说谎国去旅
游,他在那里认识了一男一女.男人说:“昨天我说的是假话”,女人说:“昨天也是我说假
话的日子”.这下,那个外来的游人可发愁了,到底今天星期几呢?请同学们根据他们说的话,判断一下今天是星期几呢?
【解析】 假设男人今天说的是真话,那么今天是星期四、五、六、日其中的一天,而且今天的前一天男人
说的是假话,所以,根据男人的话,确定今天是星期四,所以女人说的话是假话,昨天也就是星期三女人说的是真话,符合题意,所以,今天是星期四.
【巩固】 从A,B,C,D,E,F六种产品中挑选出部分产品去参加博览会。根据挑选规则,参展产品满足
下列要求:(1)A,B两种产品中至少选一种;(2)A,D两种产品不能同时入选;(3)A,E,F三种产品中要选两种;(4)B,C两种产品都入选或都不能入选;(5)C,D两种产品中选一种;
(6)若D种产品不入选,则E种也不能入选。 问:哪几种产品被选中参展?
【解析】 用假设法。从条件(1)开始,有三种情况:
①假设选A不B选,由(2)知D不能入选,再由(5)知C入选,再由(4)推知C,B同时入选,与前面假设不选B矛盾。假设不成立。
②假设选B不选A,由(3)知选E,F,由(6)知D入选,再由(5)知C不入选,再由(4)推知B,C都不入选,与假设选B矛盾。假设不成立。
③假设A,B都入选,由(2)知D不入选,由(6)知E也不入选,再由(3)知F入选,由(4)知C入选。符合题意。因此,A,B,C,F选中参展。
【例 14】 三年级一班新转来三名学生,班主任问他们三人的年龄.刘强说:“我12岁,比陈红小2岁,
比李丽大1岁.”陈红说:“我不是年龄最小的,李丽和我差3岁,李丽是15岁.”李丽说:“我比刘强年岁小,刘强13岁,陈红比刘强大3岁.”这三位学生在他们每人说的三句话中,都有一句是错的.请你帮助班主任分析出他们三人各是多少岁?
【解析】 经过审题,仔细分析这九句话,不难发现有两句话是相互矛盾的.一句话是刘强说的第一句话:
“我12岁”,另一句话是李丽说的第二句话:“刘强13岁”.这两句话不能都真,必有一句是假的.为了确定这两句话的真假性.可以先假设某一句为真,如果推不出矛盾,本题就获得了解决;如果推出矛盾,就说明这句话是假的,从而也就找到了突破口.先假设刘强说的第一句话“我12岁”为真,那么李丽说的第二句话“刘强13岁”就为假,因此李丽的另外两句话就应该是真话,从“陈红比刘强大3岁”就推出陈红是15岁;又从“我比刘强年岁小”推出李丽小于12岁.可是这样一来,陈红说的三句话中,“李丽和我差3岁”和“李丽15岁”这两句话都不能成立,这与本题中的要求(“每人说的三句话中,都有一句是错的”,即三句话中有两句话是真的)相矛盾.因此,刘强说的“我12岁”这句话是假的.由于刘强说的第一句话是假的,所以后两句话就是真的.因此,李丽说的第三句话“陈红比刘强大3岁”就是假的,所以,李丽说的第二句话“刘强13岁”就是真的.于是就可以推出:李丽12岁,陈红15岁,刘强13岁.
【例 15】 (2008年日本小学算术奥林匹克大赛决赛)甲和乙做猜数的游戏。首先,甲在纸上写1个各位数
字都不同的四位数,写好后将纸翻过来。不让乙看到,然后让乙猜这个四位数的各位数字。如
果数字和位数都猜对了就是○,如果数字对而位数不对就是△。
例如:甲写的是1234,乙猜的是1354,那么就是2个○,1个△。
请阅读以下对话并回答问题:
乙:“我猜9856”,甲:“1个○,1个△。”
乙:“6972?”,甲:“也是1个○,1个△。”
乙:“3058?”,甲:“也是1个○,1个△。”
乙:“4732呢?”,甲:“2个△。”
乙:“哇,猜不着呀,8369呢?”甲:“也是2个△。”
(1):请从以上的对话中答出甲最可能写的4个四位数。
后来,甲发现自己刚才的回答中对四位数的判断有误。
甲:“对不起,刚才有搞错的。”乙:“啊!那么 ”
甲“只是1个数字搞错了,在刚才说到的数字中,只是对4732的判断有误,正确的回答应该是1
个○,1个△。”
乙“稍等一会儿 ,啊!我知道啦!甲写的四位数是 吗”?
甲:“对啦!你真棒!”
(2):请问甲写的这个四位数是什么?
【解析】 如下表:
由1、4次猜测结果知,2到9中包含了正确数字中的全部四位数字,也即甲写的数字各位都不是0或1;由2、3次猜测结果,同理知甲写的数字各位都不是1或4;再考察第3、4次猜测结果,由于其中的0和4一定是错的,而且两次各猜对了正确数字四位数中的两位,可以先假设甲写的数字各位上没有3,那么甲写的数字各位就是2、5、7、8,那么第5次猜测的结果就应该是(0,
1)或者(1,0)而非(0,2)。因此甲写的数字一定有一位是3;再由第5次猜测结果,甲所写的数字各位有且只有6、8、9中的一个;于是由第1次猜测结果,甲所写的数字中一定有一位是5
再综合第3、5次猜测结果,知甲所写的数字各位上没有8,而一定有且只有6、9其一
根据第2次的猜测结果,甲所写的数字应该有一位是2、7其一。
假定第1、3次猜测中位数对的数字是5,那么根据第3、5次的猜测结果
可以判断出3在甲所写的数字的个位上
于是由第2次猜测结果,2或7一定是数字对而位数不对的,那么6或9一定是数字对且位数对的,于是甲可能写的数字是:6253、2953或7953
假定第1、3次猜测中位数对的数字不是5,那么第3次猜测中位数对的数字一定是3,
第1次猜测中位数对的数字只能是6而不能是9,于是只能第百位是5,十位是7,
这时甲可能写的数字只有3576
综上所述,甲可能写的四位数是6253、2953、7953或3576
(2)由上述前半部分推理,仍然能判断出甲写的数字各位上一定有3和5,
且仍然6、9中有其一,而2、7中有其一。
仍然先假设第3次猜测中数字对且位数对的是3,那么第1次猜测中数字对且位数对的只能是6, 而不能是5或9。那么由于第1次猜测中5是数字对而位数不对的,则5只能放在百位,
又由于第2次猜测中有一位数字对且位数对,所以只能是十位上为7,这时这个四位数是3576, 但这时第4次猜测将没有数字对且位数对的数,与甲的叙述不附,因此最开始的假设不成立。 那么第3次猜测中数字对且位数对的数只能是5,由第3、5次猜测结果可以推知,
3不在千位也不在百位,那么3只能在个位。
考虑到第四次猜测中要有一位数字对且位数对,只能是百位上的7,
再由第1次猜测的结果推出千位上不能是9而只能是6,
于是这个四位数是6753,经过检验可知,这个四位数满足所有五个条件,因此甲写的四位数就是6753。
【巩固】 一只皮箱的密码是一个三位数。小光说:“它是954。”小明说:“它是358。”小亮说:“它
是214。”小强说:“你们每人都只猜对了位置不同的一个数字。”这只皮箱的密码是 。
【解析】 每个人只猜了位置不同的一个数字,也就是说一样的数字必然不对,“5、4”第一位肯定是9,
第三位是8,第二位是1,密码就是918。
【例 16】 一次数学考试,共六道判断题.考生认为正确的就画“√”,认为错误的就画“⨯”.记分的方
法是:答对一题给2分;不答的给1分;答错的不给分.已知A、B、C、D、E、F、G七
【解析】 由于E得了9分,说明他只答错了一道题.先假定答错的是第1题,这样就有一个标准答案,并
由此可分析其他人的得分.如出现矛盾,再假定E答错的是第2题„„直到判断出E答错的题号为止.有了正确的答案,就可以写出G的得分.
假设E的第1题答错,那么A至少错3道题,一题未答,最多得5分,与A得7分矛盾.所以E第1题答对.
假设E第2题答错,可知A最多得3分,矛盾.所以E第2题答对.
假设E第3题答错,则B最多得3分,矛盾.所以E第3题答对.
假设E第6题答错,则D最多得3分,矛盾.所以E第6题答对.
由于E得9分,因此E只答错一题,因此E第4题答错,于是A的第2,4两题对,3,6两题错.而ABDEFE答案是正确的.故可知G得8分.
【例 17】 有六个大小相同的彩球,三个红,三个白,分别放入三个罐子里,一个罐里放两红球,一个罐
里放两白球,另一罐放一红一白.然后将写有“两红”、“两白”、“红白”的三个标签贴在
三个罐子上,由于粗心,三个标签全贴错了.试问此时最少要从罐子中取出几个球,才能确定
三个罐分别装的是什么彩球?
【解析】 因为所有罐子上的标签都和罐中实物不符,所以在贴有“红白”标签的罐子中只能是两红或两
白.那么只需在“红白”罐子中取出一个彩球,若是红色球,则可知罐中是两红,那么标有“两白”的罐子中就是“一红一白”,标有“两红”的罐子中就是“两白”;若是白色球,则可知罐中是“两白”,那么标有“两红”的罐子中就是“一红一白”,而标有“两白”的罐子中就是“两红”.
模块四、计算中的逻辑推理
【例 18】 学校组织了一次投篮比赛,规定投进一球得3分,投不进倒扣1分,如果大明得30分,且知他
有6个球没有投进,那么大明共投了几个球?
【解析】 大明有6个球没有投进,要被扣掉6分,如果不考虑这6个球,大明应该得30+6=36(分),规定
投进一球得3分,36÷3=12(个),所以,大明投进了12个球,加上未投进的6个球,大明共投了12+6=18个球.
【例 19】 小华在一个文具店里买了5支铅笔,4块橡皮,8个练习本,付给售货员2元钱,售货员叔叔找
给他5角5分.小华看了看铅笔的价格是每支8分,就说:“叔叔,您把帐算错啦!”请问:小
华怎么知道这笔帐算错了?
【解析】 因为每支铅笔的价格是8分,所以5支铅笔的价钱是8⨯5=40(分),40是4的倍数;4块橡皮和
8个笔记本,不管它们各自的单价是多少,总共应付的钱也是4的倍数.但是小华给了售货员2元钱,找回5角5分,实际付给售货员1元4角5分,因为145(分)不是4的倍数,所以小华断定售货员把这笔帐算错了.
【例 20】 张红因病在家休息了几天,这期间的气候是:⑴下了8次雨,时间是上午或下午;⑵当下午下
雨时,当天上午是晴天;⑶有9个下午是晴天;⑷有13个上午是晴天。问她一共在家休息了几
天?
【解析】 因为(2)当下午下雨时,当天上午恰好是晴天,如果上午下雨,下午也必定是晴天因此每天只
可能上午或者下午下雨。
设他休息了X天,(X-9)为下午下雨的次数,(X-13)为上午下雨的次数
(X-9)+(X-13)=8,2X=30,X=15,休息了15天
【例 21】 五号楼住着四个女孩和两个男孩,他们的年龄各不相同,最大的10岁,最小的4岁,最大的女
孩比最小的男孩大4岁,最大的男孩比最小的女孩也大4岁,求最大的男孩的岁数.
【解析】 假设最小的男孩4岁,那么最大的女孩有4+4=8(岁),四个女孩年龄都不同,最小的女孩应是
5岁,那么最大的男孩为5+4=9(岁),与题目说最大的孩子10岁矛盾.所以假设不成立.再假设最小的女孩4岁,那么最大的男孩为4+4=8岁,最大的女孩10岁,最小的男孩10-4=6岁,符合题意.所以最大男孩是8岁.
【例 22】 四对夫妇坐在一起闲谈.四个女人中,A吃了3个梨,B吃了2个,C吃了4个,D吃了1个;
四个男人中,甲吃的梨和他妻子一样多,乙吃的是妻子的2倍,丙吃的是妻子的3倍,丁吃的是
妻子的4倍.四对夫妇共吃了32个梨.问:丙的妻子是谁?
【解析】 分别设A,B,C,D的丈夫吃梨的个数为3a,2b,4c和d,则有:
3a+2b+4c+d=32-(3+2+4+1)=22
由题意知,a,b,c,d分别等于1,2,3,4四个数之一,且互不相同.所以
a+b+c+d=10,得到2a+b+3c=12.所以b与c的奇偶性相同.
由于2a+b=a+a+b≥a+1+2≥1+1+2=4,所以3c≤8,c只能为1或2.
如果c=1,那么b=3,由2a+b+3c=12得到a=3,矛盾.所以c=2,b=4,a=1,d=3.因为丙吃的梨是妻子的3倍,而d=3,所以丙的妻子是D.
课后练习
练习1. A,B,C,D分别是中国、日本、美国和法国人.已知:⑴A和中国人是医生;⑵B和法国人
是教师;⑶C和日本人职业不同;⑷D不会看病.问:A,B,C,D各是哪国人,
【解析】 有⑴⑵可知,A、B都不是中国人和法国人,再由⑴⑷知,D也不是中国人,所以,C是中国人,
最后由CB
练习2. 班里举行投篮比赛,规定投中一个球得5分,投不进扣2分.小立一共投了6个球,得了16分,
那么小立投中了几个球?
【解析】 如果小立6个球全部投中,应该得6⨯5=30(分),实际上少了30-16=14(分),投中一个球得
5分,投不进扣2分,投不进一个球就少5+2=7(分),所以一共没投进14÷7=2(个),投中了6-2=4(个)球.
练习3. 学校新来了一位老师,五个学生分别听到如下的情况:⑴是一位姓王的中年女老师,教语文课;
⑵是一位姓丁的中年男老师,教数学课;⑶是一位姓刘的青年男老师,教外语课;⑷是一位姓李的青年男老师,教数学课;⑸是一位姓王的老年男老师,教外语课.他们每人听到的四项情况中各有一项正确.问:真实情况如何?
【解析】 真实情况是姓刘的老年女老师,教数学.假设是男老师,由⑵、⑶、⑸知,他既不是青年、中年,
也不是老年,矛盾,所以是女老师.再由⑴知,她不教语文,不是中年人.假设她教外语,由⑶、⑸知她必是中年人,矛盾,所以她教数学.由⑵、⑷知她是老年人,由⑶知她姓刘.
练习4. 在一次数学竞赛中,A,B,C,D,E五位同学分别得了前五名(没有并列同一名次的),关
于各人的名次大家作出了下面的猜测:A说:“第二名是D,第三名是B.” B说:“第二名是C,第四名是E.” C说:“第一名是E,第五名是A.” D说:“第三名是C,第四名是A.” E说:“第二名是B,第五名是D.”结果每人都只猜对了一半,他们的名次如何?
【解析】 假设A猜的第一句是真的,那么B猜的第二句是真的,即第四名是E,那么C猜的“E是第一名”
是错的,A是第五名,那么D猜的C是第三名是对的,那么B就是第一名,从而E说的全是错的,所以假设不成立.所以A猜的第二句是真的,即B是第三名,那么D猜的第一句是错的,从而A是第四名,所以C猜的第二句是错的,E是第一名,从而B猜的C是第二名是对的,E猜的第五名是D正确,所以,第一名是E,第二名是C,第三名是B,第四名是A,第五名是D.
练习5. 甲、乙、丙三个小学生都是少先队的干部,一个是大队长,一个是中队长,一个是小队长.一次
数学测验,这三个人的成绩是:⑴丙比大队长的成绩好.⑵甲和中队长的成绩不相同.⑶中队长比乙的成绩差.请你根据这三个人的成绩,判断一下,谁是大队长呢?
【解析】 根据条件⑵和⑶,甲和中队长的成绩不相同,中队长比乙的成绩差,可以断定,甲不
是中队长,乙也不是中队长,只有丙是中队长了(也可以列表确定中队长).甲和乙两人谁是大队长呢?由⑴和⑶,丙比大队长的成绩好,中队长比乙的成绩差,可以推断出按成绩高低排列的话,乙的成绩比中队长(丙)的成绩好,丙的成绩比大队长的成绩好.这样,乙、丙就都不是大队长,那么,大队长肯定是甲.
月测备选
测试1、根据条件判断旅游团去了A、B、C、D、E中的哪几个地方?
⑴如果去A,就必须去B;
⑵D、E两地至少去一地;
⑶B、C两地只能去一地;
⑷C、E两地要去都去,要不去都不去;
⑸若去D,则A、E两地必须去.
【解析】 从⑶入手,分别假设去B或C:⑶若去B则不能去C,⑷也不能去E,⑵只能去D.⑸必须去A、
E,与不能去E矛盾.所以不能去B假设去C:⑷必去E,⑵需去D,⑸必须去A、E,⑴去A必须去B,与⑶B、C不能同去矛盾,所以不能去D.综上只能去C、E.
测试2、徐、王、陈、赵四位师傅分别是工厂的木工、车工、电工和钳工,他们都是象棋迷。(1)电工只和车工下棋;(2)王、陈两位师傅经常与木工下棋;(3)徐师傅与电工下棋互有胜负;(4)陈师傅比钳工
下得好。问:徐、王、陈、赵四位师傅各从事什么工种?
【解析】 徐是车工,王是钳工,陈是木工,赵是电工。
测试3、振华小学组织了一次投篮比赛,规定投进一球得3分,投不进倒扣1分.小亮投了5个球,投进了3个.那么,他应该得多少分?
【解析】 小亮投的5个球中,投进的3个球得到3⨯3=9(分),而没有投进的2个球被扣掉1⨯2=2(分),
于是他应得9-2=7(分).
测试4、有三个盒子,甲盒装了两个1克的砝码,乙盒装了两个2克的砝码,丙盒装了一个1克、一个2克的砝码.每只盒子外面所贴的标明砝码重量的标签都是错的.聪明的小明只从一个盒子里取出一个砝码,放到天平上称了一下,就把所有标签都改正过来了.你知道这是为什么吗?
【解析】 其实不用那么麻烦,我们发现“每只盒子外面所贴的标明砝码重量的标签都是错的”这句话说明
标签的可能只有两种:
标注 两个1克 两个2克 一个1克一个两克
可能1: 两个2克 一个1克一个两克 两个1克
可能2:一个1克一个两克 两个1克 两个2克
所以我们可以从标注“一个1克一个两克”里面拿一个,如果是“1克”的就是上面那种情况,否则就是下面那种情况.
测试5、编号分别为1,2,3,4的四位同学参加了学校的110米栏比赛,获得了全校的前四名,1号同学说:“3号比我先到达终点.”得第三名的同学说:“1号不是第四名.”而另一位同学说:“我们的号码与我们所得的名次都不相同.”聪明的同学们,你们能说出这四位同学各自所得到的名次吗?
【解析】 从得第三名同学的话中可以推知:1号不是第三名,也不是第四名;而1号同学又说“3号比我
先到终点”,这说明1号同学不是第一名,这样我们可以得知1号同学是第二名,于是3号同学是第一名, 而另一位同学说:“我们的号码与我们所得的名次都不相同.”,这样4号不是第四名,只能是第三名,所以获得第四名的同学是2号.
第三讲:逻辑推理
教学目标
1. 掌握逻辑推理的解题思路与基本方法:列表、假设、对比分析法等 2. 培养学生的逻辑推理能力,掌握解不同题型的突破口. 3. 能够利用所学的数论等知识解复杂的逻辑推理题
知识精讲
逻辑推理作为数学思维中重要的一部分,经常出现在各种数学竞赛中,除此以外,逻辑推理还经常作为专项的内容出现在各类选拔考试,甚至是面向成年人的考试当中。对于学生学习数学来说,逻辑推理既有趣又可以开发智力,学生自主学习研究性比较高。本讲我们主要从各个角度总结逻辑推理的解题方法。
一列表推理法
逻辑推理问题的显著特点是层次多,条件纵横交错.如何从较繁杂的信息中选准突破口,层层剖析,一步步向结论靠近,是解决问题的关键.因此在推理过程中,我们也常常采用列表的方式,把错综复杂的约束条件用符号和图形表示出来,这样可以借助几何直观,把令人眼花缭乱的条件变得一目了然,答案也就容易找到了.
二、假设推理
用假设法解逻辑推理问题,就是根据题目的几种可能情况,逐一假设.如果推出矛盾,那么假设不成立;如果推不出矛盾,而是符合题意,那么假设成立.
解题突破口:找题目所给的矛盾点进行假设
模块一、列表推理法
【例 1】 刘刚、马辉、李强三个男孩各有一个妹妹,六个人进行乒乓球混合双打比赛.事先规定:兄妹
二人不许搭伴.第一盘:刘刚和小丽对李强和小英;第二盘:李强和小红对刘刚和马辉的妹妹.问:三个男孩的妹妹分别是谁?
【解析】 因为兄妹二人不许搭伴,所以题目条件表明:刘刚与小丽、李强与小英、李强与小红都不是兄妹.由
第二盘看出,小红不是马辉的妹妹.将这些关系画在左下表中,由左下表可得右下表.
小丽
刘刚马辉李强
小英
小红
小丽
刘刚马辉李强
小英小红
×
×
××
××√
×√×
√××
刘刚与小红、马辉与小英、李强与小丽分别是兄妹.
【巩固】 王文、张贝、李丽分别是跳伞、田径、游泳运动员,现在知道:⑴张贝从未上过天;⑵跳伞运
动员已得过两块金牌;⑶李丽还未得过第一名,她与田径运动员同年出生.请根据上述情况判断王文、张贝、李丽各是什么运动员?
由⑴⑶可知张贝、李丽都不是跳伞运动员,可填出第一行,即王文是跳伞运动员;由⑶可知,李
丽也不是田径运动员,可填出第三列,即李丽是游泳运动员,则张贝是田径运动员.
【例 2】 张明、席辉和李刚在北京、上海和天津工作,他们的职业是工人、农民和教师,已知:⑴张明
不在北京工作,席辉不在上海工作;⑵在北京工作的不是教师;⑶在上海工作的是工人;⑷席辉不是农民.问:这三人各住哪里?各是什么职业?
【解析】 这道题的关系要复杂一些,要求我们通过推理,弄清人物、工作地点、职业三者之间的关系.三
者的关系需要两两构造三个表,即人物与地点,人物与职业,地点与职业三个表.
我们先将题目条件中所给出的关系用下面的表来表示,由条件⑴得到表1,由条件⑵、⑶得到表2,
由条件⑷得到表3.
因为各表中,每行每列只能有一个“√”,所以表2可填全为表5.
由表5知农民在北京工作,又知席辉不是农民,所以席辉不在北京工作,可以将表1可填全完为表4 由表4和表5知得到:张明住在上海,是工人;席辉住在天津,是教师;李刚住在北京,是农民.
方法二:由题目条件可知:席辉不在上海工作,而在上海工作的是工人,所以席辉不是工人,又不是农民,那么席辉只能是教师,不在北京工作,就只能是在天津工作,那么张明在上海工作,是工人。李刚在北京,是农民。
【巩固】 甲、乙、丙三人,他们的籍贯分别是辽宁、广西、山东,他们的职业分别是教师、工人、演员.已
知:⑴甲不是辽宁人,乙不是广西人;⑵辽宁人不是演员,广西人是教师;⑶乙不是工人. 求这三人各自的籍贯和职业.
【解析】 由题意可画出下面三个表:
将表3补全为表4.由表4知,工人是辽宁人,而乙不是工人,所以乙不是辽宁人,由此可将表1补全为表5.
所以,甲是广西人,职业是教师;乙是山东人,职业是演员;丙是辽宁人,职业是工人.
方法二:将能判断的条件先列入图表中,广西人是教师,但是乙不是广西人,所以乙不是教师,乙又不是工人,所以乙为演员。在对应的地方打上“√”,对应的行列均打“×”。但是辽宁人不是演员,所以乙不是辽宁人,乙就是山东人,所以甲是广西人,职业是教师;乙是山东人,职业是演员;丙是辽宁人,职业是工人。
【巩固】 小明、小芳、小花各爱好游泳、羽毛球、乒乓球中的一项,并分别在一小、二小、三小中的一所
小学上学。现知道:(1)小明不在一小;(2)小芳不在二小(3)爱好乒乓球的不在三小;(4)爱好游泳的在一小;(5)爱好游泳的不是小芳。问:三人上各爱好什么运动?各上哪所小学?
【解析】 这道题比上例复杂,因为要判断人、学校和爱好三个内容。先将题目条件中给出的关系用下面的
表1、表2、表3表示:
因为各表中,每行每列只能有一个“√”,所以表3可补全为表4。
由表4、表2知道,爱好游泳的在一小,小芳不爱游泳,所以小芳不在一小。于是可将表1补全为表5。对照表5和表4,得到:小明在二小上学,爱好打乒乓球;小芳在三小上学,爱好打羽毛球;小花在一小上学,爱好游泳。
【例 3】 甲、乙、丙、丁四个人的职业分别是教师、医生、律师、警察.已知:⑴教师不知道甲的职业;
⑵医生曾给乙治过病;⑶律师是丙的法律顾问(经常见面);⑷丁不是律师;⑸乙和丙从未见过面.那么甲、乙、丙、丁的职业依次是: .
【解析】 律师、教师、警察.由⑶可以知道丙不是律师,但是他见过律师,再由⑸知乙不是律师,又由⑷
可知甲是律师.于是由⑴和⑶知丙不是教师,由⑵和⑸知丙不是医生,从而丙是警察.再由⑵知乙是教师,丁是医生.
【巩固】 甲、乙、丙、丁在谈论他们及他们的同学何伟的居住地.
甲说:“我和乙都住在北京,丙住在天津.” 乙说:“我和丁都住在上海,丙住在天津.” 丙说:“我和甲都不住在北京,何伟住在南京.” 丁说:“甲和乙都住在北京,我住在广州.”
假定他们每个人都说了两句真话,一句假话.问:不在场的何伟住在哪儿? 【解析】 因为甲、乙都说“丙住在天津,”我们可以假设这句话是假话,那么甲、乙的前两句应当都是真
话,推出乙既住在北京又住在上海,矛盾.所以假设不成立,即“丙住在天津”是真话.
因为甲的前两句话中有一句假话,而甲、丁两人的前两句话相同,所以丁的第三句话“我住在广
州”是真的.由此知乙的第二句话“丁住在上海”是假话,第一句“我住在上海”是真话;进而推知甲的第二句是假话,第一句“我住在北京”是真话;最后推知丙的第二句话是假话,第三句“何伟住在南京”是真话.所以,何伟住在南京.
【例 4】 甲、乙、丙、丁每人只会中、英、法、日四种语言中的两种,其中有一种语言只有一人会说.他
们在一起交谈可有趣啦:⑴乙不会说英语,当甲与丙交谈时,却请他当翻译;⑵甲会日语,丁不会日语,但他们却能相互交谈;⑶乙、丙、丁找不到三人都会的语言;⑷没有人同时会日、法两种语言.请问:甲、乙、丙、丁各会哪两种语言?
【解析】 由⑴⑵⑷可得下表,其中丙不会日语是因为甲会日语,且甲与丙交谈需要翻译.由下表看出,甲
会的另一种语言不是中文就是英语.
中甲乙丙丁
英
法
日
×√×
××
先假设甲会说中文.由⑵知,丁也会中文;由⑴知丙不会中文,再由每人会两种语言,知丙会英、
法语(见左下表:由⑴⑷推知乙会中文和法语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会英语(见右下表).结果符合题意.
中甲乙丙丁
英法日
中甲乙丙丁
英法日
√××√××√√
√×
×
再假设甲会说英语.由⑵知,丁也会英语;由⑴知丙不会英语,再由每人会两种语言,知丙会中
文和法语(见左下表);由⑴⑷ 推知,乙会中文和日语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会法语(见右下表).右下表与“有一种语言只有一人会说”矛盾.假设不成立.
中甲乙丙丁
英
法
日
√××√√×√××√√×√√××
中甲乙丙丁
英法日
×√×√
×√
×√×√×
×√×√
√××√√×√××√√
×
所以甲会中、日语,乙会中、法语,丙会英、法语,丁会中、英语.
【例 5】 (2007年湖北省“创新杯”初赛)六年级四个班进行数学竞赛,小明猜想比赛的结果是:3班
第一名,2班第二名,1班第三名,4 班第四名.小华猜想比赛的结果是:2班第一名,4班第二名,3班第三名,1班第四名.结果只有小华猜到的4班为第二名是正确的.那么这次竞赛的名次是 班第一名, 班第二名, 班第三名, 班第四名。
【解析】 方法一:依题意,3班不为第一名也不为第三名,那么3班为第四名.同样,2班不为第二名也
不为第一名,那么2班为第三名.1班不为第三名也不为第四名,那么1班为第一名.故第一名到第四名依次为1班,4班,2班,3班.
方法二:我们可以将两人的猜测结果列成表格形式,将小明猜想结果用“▲”表示,小华猜测结果用“★”表示,列表如下:
4
方法二:题目中只有小华猜到4班为第二名是正确的,那么其他的猜想均为错误的。在其对应的
【巩固】 甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加推铅球比赛,通过抽签决定出赛顺序.在未公布顺序前每人都
对出赛顺序进行了猜测.甲猜:乙第三,丙第五.乙猜:戊第四,丁第五.丙猜:甲第一,戊第四.丁猜:丙第一,乙第二.戊猜:甲第三,丁第四.老师说每人的出赛顺序都至少被一人所猜中,则出赛顺序中,第一是__________;第三是__________.
【解析】 题中每个人都猜了另外两个人的出场顺序,每个人的出场顺序也都被另外两个人猜过,其中戊被
乙和丙猜的都是第四,由于每人的出赛顺序都至少被一人所猜中,所以戊是第四(否则戊的出赛顺序没有人猜中),以此为突破口。由于戊是第四,则在第四列其余地方均打“×”则丁不能第四,所以丁的出赛顺序被乙猜中,为第五,则丙不能是第五,丙只能是第一,甲不能是第一,故甲是第三,乙是第二,所以答案为:第一是丙,第三是甲.
【例 6】 红、黄、蓝、白、紫五种颜色的珠子各一颗,分别用纸包着,在桌子上排成一行,有A、B、C、
D、E五个人,猜各包珠子的颜色,每人只猜两包.
A猜:第二包是紫的,第三包是黄的;B猜:第二包是蓝的,第四包是红的; C猜:第一包是红的,第五包是白的;D猜:第三包是蓝的,第四包是白的; E猜:第二包是黄的,第五包是紫的.
猜完后,打开各纸包一看发现每人都只猜对了一包,并且每包只有一人猜对.请你判断他们各猜对了其中的哪一包?
【解析】 方法一:题目要求A、B、C、D、E五个人在猜每包珠子的颜色时每人只猜两包且每人都只猜
对了一包每包只有一人猜对,所以观察五包珠子中第一包只有C猜,所以C猜对了第一包,又根据每人只猜对了一种,所以C猜第五包是白的,猜错了;第五包只有C、E两人猜,所以E猜第五包是紫的,猜对了;那么E猜第二包是黄的,猜错了;紫颜色的珠子,只有A、E两人猜,那么A猜第二包是紫的,猜错了;第二包有A,B,E三人猜,其中A
,E都猜错了,所以B猜第二包是蓝的,猜对了;那么B猜第四包是红的,猜错了;所以D猜对的是第四包,是白的.D猜第三包是蓝的,也猜错了;所以A猜对的是第三包,是黄的;
总结以上推理判断,A猜对了第三包是黄的,B猜对了第二包是蓝的,C猜对了第一包是红的,D猜对了第四包是白的,E猜对了第五包是紫的.
方法二:分析同方法一,第一包只有一人猜对,所以第一包为红色,在第一行的其余地方打上“×”第四包不为红色,第四包为白色,白色不能为第五包,第五包就为紫色,同理可知其余各
A、
B
结果,有一人一张也没猜中,一人猜中两张,另一人猜中三张.问:这三张卡片上各写着什么字. 【解析】 A、B有两张猜的相同,必有一人全对,一人对两张,因此,C全错,推知B全对.
【例 7】 老师让小新把小胖、小贝、小丸子、小淘气、小马虎的作业本带回去,小新见到这五人后就一
人给了一本,结果全发错了.现在知道:⑴小胖拿的不是小贝的,也不是小淘气的;⑵小贝拿的不是小丸子的,也不是小淘气的;⑶小丸子拿的不是小贝的,也不是小马虎的;⑷小淘气拿的不是小丸子的,也不是小马虎的;⑸小马虎拿的不是小淘气的,也不是小胖的.另外,没有两人相互拿错(例如小胖拿小贝的,小贝拿小胖的).问:小丸子拿的是谁的本?小丸子的本被谁拿走了?
【解析】
由
上表知,小胖拿的本不是小丸子的就是小马虎的.
先假设小胖拿了小丸子的本.于是得到下表,表中小贝拿小马虎的本,小马虎拿小贝的本.两人相互拿错,不合题意.
模块二、假设推理
【例 8】 甲、乙、丙三人,一个总说谎,一个从不说谎,一个有时说谎.有一次谈到他们的职业.甲说:
“我是油漆匠,乙是钢琴师,丙是建筑师.”乙说:“我是医生,丙是警察,你如果问甲,甲会说他是油漆匠.”丙说:“乙是钢琴师,甲是建筑师,我是警察.”你知道谁总说谎吗?
【解析】 甲.如果甲从不说谎,那么乙的最后一句、丙的第一句都对,没有总说谎的人,矛盾;同理,如
果丙从不说谎,也将推出矛盾.
【巩固】 在神话王国内,居民不是骑士就是骗子,骑士不说谎,骗子永远说谎,有一天国王遇到该国的
居民小白、小黑、小蓝,小白说:“小蓝是骑士,小黑是骗子.”,小蓝说:“小白和我不同,一个是骑士,一个是骗子.”国王很快判断出谁是骑士,谁是骗子.你能判断出吗?
【解析】 假设小白是骑士(说实话),则小蓝是骑士,小黑是骗子;又因为小蓝是骑士,那么小白、小蓝
不同,一个是骑士,一个是骗子,与小白、小蓝均为骑士矛盾.假设小白是骗子(说假话),那么小蓝是骗子,小黑是骑士,又因为小蓝是骗子,所以小白、小蓝不同是假话.因此,小白、小蓝是骗子,小黑是骑士.
【巩固】 甲说:“乙和丙都说谎。”乙说:“甲和丙都说谎。”丙说:“甲和乙都说谎。”根据三人所说,你
判断一下,下面的结论哪一个正确:(1)三人都说谎;(2)三人都不说谎;(3)三人中只有一人说谎;(4)三人中只有一人不说谎。
【解析】 (4)正确。
【例 9】 某地质学院的学生对一种矿石进行观察和鉴别。甲判断:不是铁,也不是铜。乙判断:不是铁,
而是锡。丙判断:不是锡,而是铁。经化验证明:有一个人的判断完全正确,有一个人说对了一半,而另一个人完全说错了。你知道三人中谁是对的,谁是错的,谁是只对一半的吗?
【解析】 丙全说对了,甲说对了一半,乙全说错了。先假设甲全对,推出矛盾后,再设乙全对,又推出矛
盾,则说明丙全对,甲说对了一半,乙全说错了。
【巩固】 三只小猴子聪聪、淘淘、皮皮见到一个水果,他们分别判断这是什么水果:聪聪判断:不是苹
果,也不是梨.淘淘判断:不是苹果,而是桃子.皮皮判断:不是桃子,而是苹果.老猴子告诉他们:有一只小猴子的判断完全正确,有一只小猴子说对了一半,而另一只小猴子完全说错了.你知道三只小猴中谁是对的,谁是错的,谁是只对一半的吗?
【解析】 先设聪聪全对,不是苹果,也不是梨只能是桃子,那么淘淘两句也都说对了,推出矛盾;再设淘
淘全对,不是苹果,而是桃子,推出这个水果是桃子,那么聪聪说的也都对了,又推出矛盾;则说明皮皮全对,那么这种水果是苹果,聪聪说对了一半,淘淘全说错了.
【例 10】 (2007年太原福布斯迎奥运数学展示活动)4名运动员参加一项比赛,赛前,甲说:“我肯定
是最后一名.”乙说:“我不可能是第一名,也不可能是最后一名.”丙说:“我绝对不会得最后一名.”丁说:“我肯定得第一名.”赛后,发现他们4人的预测中只有一人是错误的.请问谁的预测是错误的?
【解析】 假设甲的预测是错的,那么其他三人的预测都是对的,那么甲不是最后一名,乙和丙也不是最后
一名,丁是第一名,这样的话没有人是最后一名,矛盾.所以甲的预测是对的,甲是最后一名,那么丙的预测也是对的.如果乙的预测是错的,那么乙是第一名,而丁的预测是对的,丁也是第一名,矛盾.所以乙的预测是对的,丁的预测是错的.
【巩固】 甲、乙、丙、丁在比较他们的身高,甲说:“我最高.”乙说:“我不最矮.”丙说:“我没甲高,
但还有人比我矮.”丁说:“我最矮.”实际测量的结果表明,只有一人说错了.请将他们按身高次序从高到矮排列出来.
【解析】 丁不可能说错,否则就没有人最矮了.由此知乙没有说错.若甲也没有说错,则没有人说错,矛
盾.所以只有甲一人说错.所以丁是最矮的,甲不是最高的,丙没甲高,但还有人比他矮,那么只能是甲第二高,丙第三高,乙最高.所以他们的身高次序为乙、甲、丙、丁.
【巩固】 (2009年第七届希望杯一试试题)百米决赛前,小芳对参赛的五名选手的名次作了预测,比赛
的结果同她预测的名次全不相同.由下图知小芳预测为第一名的选手的实际名次是第 名.
我预测的第二名、第三名、
第四名中有1人高出3个名次,有1人高出1个名次,另一人低1个名次.
【解析】 假设小芳预测第一名、第二名、第三名、第四名、第五名对应的人分别是甲、乙、丙、丁、戊,
由小芳说的话知第四名丁就是实际名次的第一名, 预测的第二名乙就是实际名次的第三名, 预测的第三名丙就是实际名次的第二名,因此实际的第一名、第二名、第三名的人分别是丁、丙、乙,又知道比赛的结果同她预测的名次全不相同,所以小芳预测的第五名戊只能是实际的第四名了,这样实际名次的第五名只能是小芳预测的第一名甲了.(如下表所述)
【巩固】 (2007年台湾第一届小学数学世界邀请赛)在期末考试前,学生W、X、Y、Z分别预测他们
的成绩是A、B、C或D,评分标准是A比B 好,B比C好,C比D好. W说:“我们的成绩都将不相同.若我的成绩得A,则Y将得D.”
“若Y的成绩得C,则W将得D.W的成绩将比Z好.” X说:
“若X的成绩不是得到A,则W将得C.若我的成绩得到B,则Z的成绩将不是D.” Y说:
“若Y的成绩得到A,则我将得到B.若X的成绩不是得到B,则我也将不会得到B.” Z说:
当期末考试的成绩公布,每位学生所得到的成绩都完全符合他们的预测.请问这四位学生的成绩分别是什么?
【解析】 由于每位学生所得到的成绩都完全符合他们的预测,所以X说:“W的成绩将比Z好”是正确的,
这样W将不可能得D,Z不可能得A.这样Y不可能得C(否则W得D). ⑴如果W得A,那么Y将得D.由于X的成绩不是得到A,那么W将得C,这与W得A矛盾.所以W不得A.
⑵如果Y得A,那么Z将得到B.但这样W的成绩将不可能比Z好,矛盾.所以Y不得A. ⑶由于W、Y、Z均不得A,那么只有X得A.
⑷如果Y得B,那么Z的成绩将不是D.这样Z的成绩将是C,W的成绩将是D,矛盾.所以Y不得B.由于Y不得A、B、C,所以Y得D.
⑸由于W的成绩比Z好,所以剩下的B和C只能是W得B,Z得C. 所以W、X、Y、Z的成绩分别是B、A、D、C.
【巩固】 (2008年第十二届香港保良局小学数学世界邀请赛个人赛)三位女孩A、B、C进行百米赛跑,
裁判D、E、F在赛前猜测她们之间的名次。D说:“我猜A是第一名。”E说:“我猜C不会是最后一名。”F说:“我猜B不会是第一名。”成绩揭晓后已知恰只有一位裁判的猜测是正确的,请问哪位女孩得第一名?
【解析】 假设A是第一名,那么D猜测正确,F猜测正确,出现矛盾。假设B是第一名,那么D与F猜
测错误,而当C为第二名时,E猜测正确。假设C为第一名,那么E、F猜测正确,出现矛盾,所以第一名是B。
【巩固】 小强、小明、小勇三人参加数学竞赛,他们分别来自甲、乙、丙三个学校,并分别获得一、二、
三等奖.已知:⑴小强不是甲校选手;⑵小明不是乙校选手;⑶甲校的选手不是一等奖;⑷乙校的选手得二等奖;⑸小明不是三等奖.根据上述情况,可判断出小勇是 校的选手,他得的是 等奖.
【解析】 甲校;三等奖.由⑵、小明得的不是二等奖,由⑸知小明得的不是三等奖,所以小明得的是-等
奖,由⑶、⑷知小明是丙校的,由⑴知小强是乙校的,所以小勇是甲校的,他得的是三等奖.
【例 11】 一位法官在审理一起盗窃案中,对涉及到的四名嫌疑犯甲、乙、丙、丁进行了审问.四人分别
供述如下:
甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中.” 乙说:“我没有作案,是丙偷的.” 丙说:“在甲和丁中间有一人是罪犯.” 丁说:“乙说的是事实.”
经过充分的调查,证实这四人中有两人说了真话,另外两人说的是假话. 同学们,请你做一名公正的法官,对此案进行裁决,确认谁是罪犯?
【解析】 如果甲说的是假话,那么剩下三人中有一人说的也是假话,另外两人说的是真话.可是乙和丁两
人的观点一致,所以在剩下的三人中只能是丙说了假话,乙和丁说的都是真话.即“丙是盗窃犯”.这样一来,甲说的也是对的,不是假话.这样,前后就产生了矛盾.所以甲说的不可能是
假话,只能是真话.同理,剩下的三人中只能是丙说真话.乙和丁说的是假话,即丙不是罪犯,乙是罪犯.又由甲所述为真话,即甲不是罪犯.再由丙所述为真话,即丁是罪犯.所以乙和丁是盗窃犯.
【巩固】 (2007年春武汉明心奥数挑战赛)5名谋杀案的嫌疑人,在犯罪现场被警察询问,其中有一名
是凶手.下面5个人的供述中,只有3 句是对的: A说:D是杀人犯; B说:我是无辜的; C说:E不是杀人犯; D说:A在说谎; E说:B说的是实话.
在这5个人中, 是凶手.
【解析】 B与E判断相同,要么都对,要么都错.
假设B与E都错,即凶手是B,那么A也错,就出现了3句错的,与“有3句是对的”矛盾.所
以B与E都是对的.
余下的3人中还有1人判断是对的,由于A与D互相矛盾,所以这两个人中必有一个是对的,一个是错的,由于只有3句是对的,那么C必定是错的,所以E是凶手.
【巩固】 甲,乙,丙,丁四个同学中有两个同学在假日为街道做好事,班主任把这四人找来了解情况,
四人分别回答如下.甲:“丙、丁两人中有人做了好事.” 乙:“丙做了好事,我没做.” 丙:“甲、丁中只有一人做了好事.” 丁:“乙说的是事实.”
最后通过仔细分析调查,发现四人中有两人说的是事实,另两人说的与事实有出入.到底是谁做了好事? 【解析】 我们用假设法来解决.题目说四人中有两人说的是事实,另两人说的与事实有出入.注意,此处
的“与事实有出入”表示不完全与事实相符,比如,当乙、丙都做了好事,或乙、丙都没做好事,或乙做了好事而丙没做好事时,乙说的话都与事实有出入.
因为乙与丁说的是一样的,所以只有两种可能,要么乙与丁正确,甲与丙错;要么乙与丁错,甲
与丙正确.
⑴假设乙与丁说的话正确.这时丙做了好事,甲说丙、丁两人中有人做了好事,甲说的话也正确,这与题目条件只有“两人说的是事实”相矛盾.所以假设错误.
⑵假设甲与丙说的话正确.那么做好事的是甲与丙,或乙与丁,或丙与丁.若做好事的是甲与丙,
或丙与丁,则乙说的话也正确,与题意不符;若做好事的是乙与丁,则乙说的话与事实不符,符合题意.
综上所述,做好事的是乙与丁.
【例 12】 甲、乙、丙、丁四人同时参加全国小学数学夏令营。赛前甲、乙、丙分别做了预测。甲说:“丙
第1名,我第3名。”乙说:“我第1名,丁第4名。”丙说:“丁第2名,我第3 名。”成绩揭晓后,发现他们每人只说对了一半,你能说出他们的名次吗?
【解析】 我们以“他们每人只说对了一半”作为前提,进行逻辑推理。
假设甲说的第一句话“丙第1名”是对的,第二句话“我第3名”是错的。由此推知乙说的“我
第1名”是错的,“丁第4名”是对的;丙说的“丁第2名”是错的,“丙第3名”是对的。这与假设“丙第1名是对的”矛盾,所以假设不成立。
再假设甲的第二句话“我第3名”是对的,那么丙说的第二句“我第3名”是错的,从而丙说的
第一句话“丁第2名”是对的;由此推出乙说的“丁第4名”是错的,“我第1名”是对的。至此可以排出名次顺序:乙第1名、丁第2名、甲第3名、丙第4名。
【例 13】 传说有个说谎国,这个国家的男人在星期四、五、六、日说真话,在星期一、二、三说假话;
女人在星期一、二、三、日说真话,在星期四、五、六说假话.有一天,一个人到说谎国去旅
游,他在那里认识了一男一女.男人说:“昨天我说的是假话”,女人说:“昨天也是我说假
话的日子”.这下,那个外来的游人可发愁了,到底今天星期几呢?请同学们根据他们说的话,判断一下今天是星期几呢?
【解析】 假设男人今天说的是真话,那么今天是星期四、五、六、日其中的一天,而且今天的前一天男人
说的是假话,所以,根据男人的话,确定今天是星期四,所以女人说的话是假话,昨天也就是星期三女人说的是真话,符合题意,所以,今天是星期四.
【巩固】 从A,B,C,D,E,F六种产品中挑选出部分产品去参加博览会。根据挑选规则,参展产品满足
下列要求:(1)A,B两种产品中至少选一种;(2)A,D两种产品不能同时入选;(3)A,E,F三种产品中要选两种;(4)B,C两种产品都入选或都不能入选;(5)C,D两种产品中选一种;
(6)若D种产品不入选,则E种也不能入选。 问:哪几种产品被选中参展?
【解析】 用假设法。从条件(1)开始,有三种情况:
①假设选A不B选,由(2)知D不能入选,再由(5)知C入选,再由(4)推知C,B同时入选,与前面假设不选B矛盾。假设不成立。
②假设选B不选A,由(3)知选E,F,由(6)知D入选,再由(5)知C不入选,再由(4)推知B,C都不入选,与假设选B矛盾。假设不成立。
③假设A,B都入选,由(2)知D不入选,由(6)知E也不入选,再由(3)知F入选,由(4)知C入选。符合题意。因此,A,B,C,F选中参展。
【例 14】 三年级一班新转来三名学生,班主任问他们三人的年龄.刘强说:“我12岁,比陈红小2岁,
比李丽大1岁.”陈红说:“我不是年龄最小的,李丽和我差3岁,李丽是15岁.”李丽说:“我比刘强年岁小,刘强13岁,陈红比刘强大3岁.”这三位学生在他们每人说的三句话中,都有一句是错的.请你帮助班主任分析出他们三人各是多少岁?
【解析】 经过审题,仔细分析这九句话,不难发现有两句话是相互矛盾的.一句话是刘强说的第一句话:
“我12岁”,另一句话是李丽说的第二句话:“刘强13岁”.这两句话不能都真,必有一句是假的.为了确定这两句话的真假性.可以先假设某一句为真,如果推不出矛盾,本题就获得了解决;如果推出矛盾,就说明这句话是假的,从而也就找到了突破口.先假设刘强说的第一句话“我12岁”为真,那么李丽说的第二句话“刘强13岁”就为假,因此李丽的另外两句话就应该是真话,从“陈红比刘强大3岁”就推出陈红是15岁;又从“我比刘强年岁小”推出李丽小于12岁.可是这样一来,陈红说的三句话中,“李丽和我差3岁”和“李丽15岁”这两句话都不能成立,这与本题中的要求(“每人说的三句话中,都有一句是错的”,即三句话中有两句话是真的)相矛盾.因此,刘强说的“我12岁”这句话是假的.由于刘强说的第一句话是假的,所以后两句话就是真的.因此,李丽说的第三句话“陈红比刘强大3岁”就是假的,所以,李丽说的第二句话“刘强13岁”就是真的.于是就可以推出:李丽12岁,陈红15岁,刘强13岁.
【例 15】 (2008年日本小学算术奥林匹克大赛决赛)甲和乙做猜数的游戏。首先,甲在纸上写1个各位数
字都不同的四位数,写好后将纸翻过来。不让乙看到,然后让乙猜这个四位数的各位数字。如
果数字和位数都猜对了就是○,如果数字对而位数不对就是△。
例如:甲写的是1234,乙猜的是1354,那么就是2个○,1个△。
请阅读以下对话并回答问题:
乙:“我猜9856”,甲:“1个○,1个△。”
乙:“6972?”,甲:“也是1个○,1个△。”
乙:“3058?”,甲:“也是1个○,1个△。”
乙:“4732呢?”,甲:“2个△。”
乙:“哇,猜不着呀,8369呢?”甲:“也是2个△。”
(1):请从以上的对话中答出甲最可能写的4个四位数。
后来,甲发现自己刚才的回答中对四位数的判断有误。
甲:“对不起,刚才有搞错的。”乙:“啊!那么 ”
甲“只是1个数字搞错了,在刚才说到的数字中,只是对4732的判断有误,正确的回答应该是1
个○,1个△。”
乙“稍等一会儿 ,啊!我知道啦!甲写的四位数是 吗”?
甲:“对啦!你真棒!”
(2):请问甲写的这个四位数是什么?
【解析】 如下表:
由1、4次猜测结果知,2到9中包含了正确数字中的全部四位数字,也即甲写的数字各位都不是0或1;由2、3次猜测结果,同理知甲写的数字各位都不是1或4;再考察第3、4次猜测结果,由于其中的0和4一定是错的,而且两次各猜对了正确数字四位数中的两位,可以先假设甲写的数字各位上没有3,那么甲写的数字各位就是2、5、7、8,那么第5次猜测的结果就应该是(0,
1)或者(1,0)而非(0,2)。因此甲写的数字一定有一位是3;再由第5次猜测结果,甲所写的数字各位有且只有6、8、9中的一个;于是由第1次猜测结果,甲所写的数字中一定有一位是5
再综合第3、5次猜测结果,知甲所写的数字各位上没有8,而一定有且只有6、9其一
根据第2次的猜测结果,甲所写的数字应该有一位是2、7其一。
假定第1、3次猜测中位数对的数字是5,那么根据第3、5次的猜测结果
可以判断出3在甲所写的数字的个位上
于是由第2次猜测结果,2或7一定是数字对而位数不对的,那么6或9一定是数字对且位数对的,于是甲可能写的数字是:6253、2953或7953
假定第1、3次猜测中位数对的数字不是5,那么第3次猜测中位数对的数字一定是3,
第1次猜测中位数对的数字只能是6而不能是9,于是只能第百位是5,十位是7,
这时甲可能写的数字只有3576
综上所述,甲可能写的四位数是6253、2953、7953或3576
(2)由上述前半部分推理,仍然能判断出甲写的数字各位上一定有3和5,
且仍然6、9中有其一,而2、7中有其一。
仍然先假设第3次猜测中数字对且位数对的是3,那么第1次猜测中数字对且位数对的只能是6, 而不能是5或9。那么由于第1次猜测中5是数字对而位数不对的,则5只能放在百位,
又由于第2次猜测中有一位数字对且位数对,所以只能是十位上为7,这时这个四位数是3576, 但这时第4次猜测将没有数字对且位数对的数,与甲的叙述不附,因此最开始的假设不成立。 那么第3次猜测中数字对且位数对的数只能是5,由第3、5次猜测结果可以推知,
3不在千位也不在百位,那么3只能在个位。
考虑到第四次猜测中要有一位数字对且位数对,只能是百位上的7,
再由第1次猜测的结果推出千位上不能是9而只能是6,
于是这个四位数是6753,经过检验可知,这个四位数满足所有五个条件,因此甲写的四位数就是6753。
【巩固】 一只皮箱的密码是一个三位数。小光说:“它是954。”小明说:“它是358。”小亮说:“它
是214。”小强说:“你们每人都只猜对了位置不同的一个数字。”这只皮箱的密码是 。
【解析】 每个人只猜了位置不同的一个数字,也就是说一样的数字必然不对,“5、4”第一位肯定是9,
第三位是8,第二位是1,密码就是918。
【例 16】 一次数学考试,共六道判断题.考生认为正确的就画“√”,认为错误的就画“⨯”.记分的方
法是:答对一题给2分;不答的给1分;答错的不给分.已知A、B、C、D、E、F、G七
【解析】 由于E得了9分,说明他只答错了一道题.先假定答错的是第1题,这样就有一个标准答案,并
由此可分析其他人的得分.如出现矛盾,再假定E答错的是第2题„„直到判断出E答错的题号为止.有了正确的答案,就可以写出G的得分.
假设E的第1题答错,那么A至少错3道题,一题未答,最多得5分,与A得7分矛盾.所以E第1题答对.
假设E第2题答错,可知A最多得3分,矛盾.所以E第2题答对.
假设E第3题答错,则B最多得3分,矛盾.所以E第3题答对.
假设E第6题答错,则D最多得3分,矛盾.所以E第6题答对.
由于E得9分,因此E只答错一题,因此E第4题答错,于是A的第2,4两题对,3,6两题错.而ABDEFE答案是正确的.故可知G得8分.
【例 17】 有六个大小相同的彩球,三个红,三个白,分别放入三个罐子里,一个罐里放两红球,一个罐
里放两白球,另一罐放一红一白.然后将写有“两红”、“两白”、“红白”的三个标签贴在
三个罐子上,由于粗心,三个标签全贴错了.试问此时最少要从罐子中取出几个球,才能确定
三个罐分别装的是什么彩球?
【解析】 因为所有罐子上的标签都和罐中实物不符,所以在贴有“红白”标签的罐子中只能是两红或两
白.那么只需在“红白”罐子中取出一个彩球,若是红色球,则可知罐中是两红,那么标有“两白”的罐子中就是“一红一白”,标有“两红”的罐子中就是“两白”;若是白色球,则可知罐中是“两白”,那么标有“两红”的罐子中就是“一红一白”,而标有“两白”的罐子中就是“两红”.
模块四、计算中的逻辑推理
【例 18】 学校组织了一次投篮比赛,规定投进一球得3分,投不进倒扣1分,如果大明得30分,且知他
有6个球没有投进,那么大明共投了几个球?
【解析】 大明有6个球没有投进,要被扣掉6分,如果不考虑这6个球,大明应该得30+6=36(分),规定
投进一球得3分,36÷3=12(个),所以,大明投进了12个球,加上未投进的6个球,大明共投了12+6=18个球.
【例 19】 小华在一个文具店里买了5支铅笔,4块橡皮,8个练习本,付给售货员2元钱,售货员叔叔找
给他5角5分.小华看了看铅笔的价格是每支8分,就说:“叔叔,您把帐算错啦!”请问:小
华怎么知道这笔帐算错了?
【解析】 因为每支铅笔的价格是8分,所以5支铅笔的价钱是8⨯5=40(分),40是4的倍数;4块橡皮和
8个笔记本,不管它们各自的单价是多少,总共应付的钱也是4的倍数.但是小华给了售货员2元钱,找回5角5分,实际付给售货员1元4角5分,因为145(分)不是4的倍数,所以小华断定售货员把这笔帐算错了.
【例 20】 张红因病在家休息了几天,这期间的气候是:⑴下了8次雨,时间是上午或下午;⑵当下午下
雨时,当天上午是晴天;⑶有9个下午是晴天;⑷有13个上午是晴天。问她一共在家休息了几
天?
【解析】 因为(2)当下午下雨时,当天上午恰好是晴天,如果上午下雨,下午也必定是晴天因此每天只
可能上午或者下午下雨。
设他休息了X天,(X-9)为下午下雨的次数,(X-13)为上午下雨的次数
(X-9)+(X-13)=8,2X=30,X=15,休息了15天
【例 21】 五号楼住着四个女孩和两个男孩,他们的年龄各不相同,最大的10岁,最小的4岁,最大的女
孩比最小的男孩大4岁,最大的男孩比最小的女孩也大4岁,求最大的男孩的岁数.
【解析】 假设最小的男孩4岁,那么最大的女孩有4+4=8(岁),四个女孩年龄都不同,最小的女孩应是
5岁,那么最大的男孩为5+4=9(岁),与题目说最大的孩子10岁矛盾.所以假设不成立.再假设最小的女孩4岁,那么最大的男孩为4+4=8岁,最大的女孩10岁,最小的男孩10-4=6岁,符合题意.所以最大男孩是8岁.
【例 22】 四对夫妇坐在一起闲谈.四个女人中,A吃了3个梨,B吃了2个,C吃了4个,D吃了1个;
四个男人中,甲吃的梨和他妻子一样多,乙吃的是妻子的2倍,丙吃的是妻子的3倍,丁吃的是
妻子的4倍.四对夫妇共吃了32个梨.问:丙的妻子是谁?
【解析】 分别设A,B,C,D的丈夫吃梨的个数为3a,2b,4c和d,则有:
3a+2b+4c+d=32-(3+2+4+1)=22
由题意知,a,b,c,d分别等于1,2,3,4四个数之一,且互不相同.所以
a+b+c+d=10,得到2a+b+3c=12.所以b与c的奇偶性相同.
由于2a+b=a+a+b≥a+1+2≥1+1+2=4,所以3c≤8,c只能为1或2.
如果c=1,那么b=3,由2a+b+3c=12得到a=3,矛盾.所以c=2,b=4,a=1,d=3.因为丙吃的梨是妻子的3倍,而d=3,所以丙的妻子是D.
课后练习
练习1. A,B,C,D分别是中国、日本、美国和法国人.已知:⑴A和中国人是医生;⑵B和法国人
是教师;⑶C和日本人职业不同;⑷D不会看病.问:A,B,C,D各是哪国人,
【解析】 有⑴⑵可知,A、B都不是中国人和法国人,再由⑴⑷知,D也不是中国人,所以,C是中国人,
最后由CB
练习2. 班里举行投篮比赛,规定投中一个球得5分,投不进扣2分.小立一共投了6个球,得了16分,
那么小立投中了几个球?
【解析】 如果小立6个球全部投中,应该得6⨯5=30(分),实际上少了30-16=14(分),投中一个球得
5分,投不进扣2分,投不进一个球就少5+2=7(分),所以一共没投进14÷7=2(个),投中了6-2=4(个)球.
练习3. 学校新来了一位老师,五个学生分别听到如下的情况:⑴是一位姓王的中年女老师,教语文课;
⑵是一位姓丁的中年男老师,教数学课;⑶是一位姓刘的青年男老师,教外语课;⑷是一位姓李的青年男老师,教数学课;⑸是一位姓王的老年男老师,教外语课.他们每人听到的四项情况中各有一项正确.问:真实情况如何?
【解析】 真实情况是姓刘的老年女老师,教数学.假设是男老师,由⑵、⑶、⑸知,他既不是青年、中年,
也不是老年,矛盾,所以是女老师.再由⑴知,她不教语文,不是中年人.假设她教外语,由⑶、⑸知她必是中年人,矛盾,所以她教数学.由⑵、⑷知她是老年人,由⑶知她姓刘.
练习4. 在一次数学竞赛中,A,B,C,D,E五位同学分别得了前五名(没有并列同一名次的),关
于各人的名次大家作出了下面的猜测:A说:“第二名是D,第三名是B.” B说:“第二名是C,第四名是E.” C说:“第一名是E,第五名是A.” D说:“第三名是C,第四名是A.” E说:“第二名是B,第五名是D.”结果每人都只猜对了一半,他们的名次如何?
【解析】 假设A猜的第一句是真的,那么B猜的第二句是真的,即第四名是E,那么C猜的“E是第一名”
是错的,A是第五名,那么D猜的C是第三名是对的,那么B就是第一名,从而E说的全是错的,所以假设不成立.所以A猜的第二句是真的,即B是第三名,那么D猜的第一句是错的,从而A是第四名,所以C猜的第二句是错的,E是第一名,从而B猜的C是第二名是对的,E猜的第五名是D正确,所以,第一名是E,第二名是C,第三名是B,第四名是A,第五名是D.
练习5. 甲、乙、丙三个小学生都是少先队的干部,一个是大队长,一个是中队长,一个是小队长.一次
数学测验,这三个人的成绩是:⑴丙比大队长的成绩好.⑵甲和中队长的成绩不相同.⑶中队长比乙的成绩差.请你根据这三个人的成绩,判断一下,谁是大队长呢?
【解析】 根据条件⑵和⑶,甲和中队长的成绩不相同,中队长比乙的成绩差,可以断定,甲不
是中队长,乙也不是中队长,只有丙是中队长了(也可以列表确定中队长).甲和乙两人谁是大队长呢?由⑴和⑶,丙比大队长的成绩好,中队长比乙的成绩差,可以推断出按成绩高低排列的话,乙的成绩比中队长(丙)的成绩好,丙的成绩比大队长的成绩好.这样,乙、丙就都不是大队长,那么,大队长肯定是甲.
月测备选
测试1、根据条件判断旅游团去了A、B、C、D、E中的哪几个地方?
⑴如果去A,就必须去B;
⑵D、E两地至少去一地;
⑶B、C两地只能去一地;
⑷C、E两地要去都去,要不去都不去;
⑸若去D,则A、E两地必须去.
【解析】 从⑶入手,分别假设去B或C:⑶若去B则不能去C,⑷也不能去E,⑵只能去D.⑸必须去A、
E,与不能去E矛盾.所以不能去B假设去C:⑷必去E,⑵需去D,⑸必须去A、E,⑴去A必须去B,与⑶B、C不能同去矛盾,所以不能去D.综上只能去C、E.
测试2、徐、王、陈、赵四位师傅分别是工厂的木工、车工、电工和钳工,他们都是象棋迷。(1)电工只和车工下棋;(2)王、陈两位师傅经常与木工下棋;(3)徐师傅与电工下棋互有胜负;(4)陈师傅比钳工
下得好。问:徐、王、陈、赵四位师傅各从事什么工种?
【解析】 徐是车工,王是钳工,陈是木工,赵是电工。
测试3、振华小学组织了一次投篮比赛,规定投进一球得3分,投不进倒扣1分.小亮投了5个球,投进了3个.那么,他应该得多少分?
【解析】 小亮投的5个球中,投进的3个球得到3⨯3=9(分),而没有投进的2个球被扣掉1⨯2=2(分),
于是他应得9-2=7(分).
测试4、有三个盒子,甲盒装了两个1克的砝码,乙盒装了两个2克的砝码,丙盒装了一个1克、一个2克的砝码.每只盒子外面所贴的标明砝码重量的标签都是错的.聪明的小明只从一个盒子里取出一个砝码,放到天平上称了一下,就把所有标签都改正过来了.你知道这是为什么吗?
【解析】 其实不用那么麻烦,我们发现“每只盒子外面所贴的标明砝码重量的标签都是错的”这句话说明
标签的可能只有两种:
标注 两个1克 两个2克 一个1克一个两克
可能1: 两个2克 一个1克一个两克 两个1克
可能2:一个1克一个两克 两个1克 两个2克
所以我们可以从标注“一个1克一个两克”里面拿一个,如果是“1克”的就是上面那种情况,否则就是下面那种情况.
测试5、编号分别为1,2,3,4的四位同学参加了学校的110米栏比赛,获得了全校的前四名,1号同学说:“3号比我先到达终点.”得第三名的同学说:“1号不是第四名.”而另一位同学说:“我们的号码与我们所得的名次都不相同.”聪明的同学们,你们能说出这四位同学各自所得到的名次吗?
【解析】 从得第三名同学的话中可以推知:1号不是第三名,也不是第四名;而1号同学又说“3号比我
先到终点”,这说明1号同学不是第一名,这样我们可以得知1号同学是第二名,于是3号同学是第一名, 而另一位同学说:“我们的号码与我们所得的名次都不相同.”,这样4号不是第四名,只能是第三名,所以获得第四名的同学是2号.