第十二讲 简易逻辑问题(一)

“数学是锻炼思维的体操”。思维是大脑对事物的性质、它们之间的关系的认识过程。因为客观事物不是孤立存在的,是互相关联、互相影响的, 往往具有某种因果关系,所以思维使我们能够知道并没有直接感觉到的事物,预见事情的进程和发展结果。就是从一些已知事实,推断出一些合理的结论。

正确的思维,应该是确定的,首尾一贯的,无矛盾的和有根据的。“逻辑”就是思维的规律。本讲讨论的“逻辑问题”,主要是判断推理问题。

例 1 现有红、黄、蓝、白、紫五种颜色的珠子各一颗,用纸包着,在桌子上排成一行,由甲、乙、丙、丁、戊五人,猜各包内珠子的颜色,每人只许猜两包。

甲猜:第二包是紫的,第三包是黄的; 乙猜:第二包是蓝的,第四包是红的; 丙猜:第一包是红的,第五包是白的; 丁猜:第三包是蓝的,第四包是白的; 戊猜:第二包是黄的,第五包是紫的。

事后,打开纸包,发现每人都只猜对了一包,并且每包都只有一人猜对。问他们各猜对的是哪一种颜色的珠子。

: 根 据 题 意 我 们 列 一 个 表 :

甲乙丙

紫蓝

因为每包都只有一人猜对,第一包只有丙猜,所以丙猜第一包是红的猜对了。又因为每人只猜对一包,因此页第五包猜错了;而第五包由丙、戊两人猜,戊猜对了第五包是紫的。

由于第一包是红的,第四包只能是白的,因此,丁猜对了第四包,甲猜对了第三包。

甲、戊都猜错了第二包,只有乙猜对了第二包是蓝的。综上所述,甲猜对了第三包是黄的,乙猜对了第二包是蓝的,丙猜对了第一包是红的,丁猜对了第四包是白的,戊猜对了第五包是紫的。

说明:由于第一包只有一人猜,一定是猜对了。因此,确定第一包的颜 色,是解决这道题的突破口。解决问题,找到突破口是很重要的。用“列表方法”把繁杂的条件更加条理化,是解决“罗辑问题”的有效手段。

例 2 刘毅、马明、张健三个男同学都各有一个妹妹,六人在一起举行乒乓球混合双打练习。规定兄妹不许搭伴。第一盘是刘毅和小萍对张健和小英;第二盘是张健和小红对刘毅和马明的妹妹。推断刘毅、马明、张健的妹妹各是谁?

:先列表分析,非兄妹关系画“×,兄妹关系画“√”,暂不能肯定

画“?”。

刘毅 × ? ?

马明 × ? ? 张健 √ × ×

由表中可看出张健的妹妹是小萍。刘毅、马明的妹妹分别是谁只有两种可能:

第一,刘毅的妹妹是小英,马明的妹妹是小红。第二,刘毅的妹妹是小红,马明的妹妹是小英。

对第一种可能,第二盘练习就是张健和小红对刘毅和小红(马明的妹妹)。不合理。对第二种可能,第二盘练习就是张健和小红对刘毅和小英。合理。

综合以上推断,刘毅的妹妹是小红,马明的妹妹是小英,张健的妹妹是小萍。

说明:本题推断过程中,对可能的两种情况,进行-一检验,排除不合 理的情况,肯定合理的情况。这是采用了“穷举法”。下面我们用穷举法再讨论一道题。

例 3 王红、李智、张慧三名同学中,有一人在教室没其他同学的时候, 把教室打扫得干干净净。事后,老师问他们三人,是谁做的好事。王红说: “是李智干的”;李智说:“不是我干的”;张慧也说:“不是我干的”。后来知道他们三人中,有两人说的是假话,有一人说的是真话。你能断定教室是谁打扫的吗?

:由题意知只有三种可能,

如果是王红干的,那么王红说的“是李智干的”是假话;李智说的“不是我干的”是真话;张慧说的“不是我干的”也是真话。不符合题意中“两假一真”条件。

如果是李智干的,那么王红说的“是李智干的”是真话;李智说的“不是我干的”是假话;张慧说的“不是我干的”是真话。也不符合“两假一真” 条件。

只能是张慧干的。这样王红、张慧说的是假话,李智说的是真话。符合“两假一真”。

例 4 A、B、C、D、E 五个球队进行单循环赛(每两个队之间都要比赛一场),进行到中途,发现 A、B、C、D、比赛过的场次分别是 4,3,2,1。问这时 E 队赛过几场?E 队和哪个队赛过?

:用图 12-1 表示各队之间是否比赛过。用平面上的点表示 A、B、C、D、E 队,两队比赛过,用两点连线表示,没有比赛过,则不连线。

第十二讲 简易逻辑问题(一) - 图1

A 赛过 4 场,A 与 B、C、D、E 均连线;B 赛过三场,除与 A 赛过,还赛过 2 场,因为 D 只赛过 1 场(和 A 队赛),因此 B 只能和 C、E 赛过;这样正好符合 C 赛过 2 场,D 赛过 1 场。由图看出这时 E 队赛过 2 场,E 队和 A、B 队赛过。

解法二:因为比赛一场,双方各计一次,因此,比赛过程中任何阶段, 各队比赛的场次数总是偶数。A,B,C,D 的场次数之和是 4+3+2+1=10, 是偶数,这时 E 赛过场次数一定也是偶数,有三种可能:0,2,4,因为 A 赛过 4 场,一定和 E 赛过。E 不可能赛 0 场;又 D 只赛过一场,和 A 赛过, 还没和 E 赛过,E 不会赛过 4 场。只能是赛过 2 场。E 和 A 赛过,B 赛过 3 场, 而 B 和 D 没赛过,B 一定和 E 赛过。

综合以上分析,E 赛过 2 场,和 A、B 各赛一场。

说明:用图表示所研究对象及其关系,是讨论逻辑问题的又一个重要手 段。用点表示所研究对象,用连线表示对象之间的某种关系。充分利用图形的直观性,便于说明问题。

例 5 老师要从甲、乙、丙、丁四名同学中选派两人去参加某项活动, 征求他们的意见,甲说:“我服从分配”;乙说:“如果甲去,那么我就去”; 丙说:“如果我不去,那么乙也不能去”;丁说:“我和甲,要去都去,要不去就都不去”。老师要都满足他们的要求,应选派谁去?

分析:我们把命题“如果具有条件 A,那么就有结论 B,”表示成:A⇒B, 符号“⇒”读作“推出”。根据题意老师应满足的条件是:

甲⇒乙(乙说),丙非⇒非乙,(丙说)这句话相当于乙⇒丙,甲⇔丁

(丁说)。把这些关系联系起来,很容易得出结论。

题目所要求的条件如下:

甲 ⇒ 乙 ⇒ 丙

χ

显然,如果甲去或乙去,按条件四人都得去。不符合只派两人去的要求。所以甲、丁不去,派乙、丙二人去参加符合题意。

例 6 某参观团根据下列条件从 A、B、C、D、E 五个地方选定参观地点:

①若去 A 地,也必须去 B 地;②若去 E 地,A、D 两地也必须去;③D、E 两地至少去一地;④B、C 两地只去一地;⑤ C、、D 两地都去或都不去。问参观团最多去哪几个地方?

解:用符号⇒表示题意得,

第十二讲 简易逻辑问题(一) - 图2

从以上用符号“⇒”所表示的逻辑关系可以看出,如果去 E 或去 A 或去B,都推出非 D 且 D。(既去 D 地,又同时不能去 D 地)矛盾。因此 A、B、E 三个地方不能去。

去 C、D 两地,与题意不矛盾。所以参观团最多可以去 C、D 两地。

说明:用推出符号“⇒”表示题目中的逻辑关系,是很简明的。解题中 经常练习使用是大有益处的。