简易逻辑与抽屉原理
5页1、简易逻辑与抽屉原理 教学目标: 1. 让同学们学会简单的逻辑推理。 2. 学会使用抽屉原理解决实际问题。二. 重点、难点: 1. 应用逻辑规律推理。 2. 在抽屉原理的应用中如何制造抽屉。 教学内容:(一)简单逻辑: 通常把只涉及一些相互关联(或依存)条件或关系,极少给出(不直接赋与)数量关系与几何图形的一类非标准(常规)数学问题叫逻辑推理问题,处理这类问题,要从一些关联的条件出发,应用某些数学知识,甚至日常生活常识,依据一定的思维规律(机智灵活、准确敏捷的思考),通过分析、推理、排除不可能情况(剔除不合理成分),然后作出正确的判断。 主要依据的逻辑规律:(1)同一律:是指同一东西(对象)。它是什么就是什么,不能模棱两可,亦此亦彼; (2)矛盾律:是指互相对立(矛盾)的事不能都真,二者必有一假(即同一思想不能既真又假); (3)排中律:是指两个不相容的判断不能都假,二者必有一真(即任何判断或同一思想不能既不真也不假)。 逻辑推理问题条件扑朔迷离,层次重叠纷纭,没有一定的定理可以依据,无现成公式可用,无模式可循,靠的是逻辑推理。可画框图、紧抓关系、细抠条件,寻找突破口,穷追到底,层层进逼
2、,以求找到答案。 例1. 有三个箱子分别涂以红、黄、蓝三种颜色,一个苹果放入其中之一,且(1)红箱子上写着:“苹果在这只箱子里”;(2)黄箱子上写着:“苹果不在这只箱子里”;(3)蓝箱子上写着:“苹果不在红箱子里”。已知(1)、(2)、(3)中只有一句真话,问苹果在哪个箱子里? 解:因(1)和(3)是对立的,故二者不能全真,必有一假,又不能都假,必有一真,故而(1)和(3)正好一真一假,但不知哪个为真哪个为假。 由于已知真话就一句,这就推导出(2)必为假话。 (2)为假话,则苹果一定在黄箱子中。 例2. A、B、C、D四人对王先生的藏书数目作如下估计: A说:“王先生有五百本书。” B说:“王先生至少有一千本书。” C说:“王先生的书不到二千本。” D说:“王先生最少有一本书。” 这四个估计中只有一个是对的,问王先生究竟有多少本书? 解:首先,A说得不对,否则C、D说的也就对了,这与已知“只有一句是对的”相矛盾。 同理,B说的也不对,否则D也说对了。 注意B、C的估计至少有一个是对的(因B、C估计的书数概括了所有非负整数),因而推出D说的不对,故C说的对。 再由已知,推出D说的不对。
3、从而知道:王先生一本书也没有。 例3. 四个孩子在操场玩球,忽然传来一阵打破玻璃的声音,老师急忙跑出去查看,发现一扇窗户给打破了。 老师问:“一定是你们中一个打破的,是谁?” 宝宝:“是可可打破的。” 可可:“不是我,是毛毛打破的。” 多多:“我没有打破窗户。” 毛毛:“可可在说谎。” 只有一个小孩讲了实话,他是谁,谁打破玻璃? 解:把小孩的话改成“是某人”或“不是某人”,以便找突破口。 (1)打破玻璃者是可可。 (2)打破玻璃者不是可可,是毛毛。 (3)打破玻璃者不是毛毛。 (4)打破玻璃者不是多多。 显然,“是毛毛”与“不是毛毛”(互相对立)必有一句真话。 若是毛毛,则就不是多多,因而可可和多多说得都对(即(2)和(3)对),与所设不符,故可可说谎,毛毛说实话。 进而因毛毛讲实话,多多在说谎,可见打破玻璃者是多多。 也可这样理解: 记命题A打破玻璃者是可可; 记命题B打破玻璃者是毛毛,不是可可; 记命题C打破玻璃者不是多多; 由表可知:打碎窗者是多多,只有D(毛毛)讲实话。 例4. 某参观团根据下列约束条件从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;
4、(2)D、E两地至少去一地; (3)B、C两地只去一地; (4)C、D两地都去或都不去; (5)若去E地,A、D两地也必须去。 问:参观团最多能去哪几个地方? 解:统观约束条件,由(2)知:D、E两地为参观重点地方,应从这儿入手分析。 若去E地,则由(5)也必须去A和D地,但既去A地,由(1)也必须去B地;而去D地,由(4)也必去C地,这样得出去B、C二地,与(3)抵触,故不能去E地。 由(2),D、E两地至少去一地,E既不能去,故必定去D地,去了D地,由(4)可知就必须去C地,去了C地,由(3)就不能去B地,不去B地,由(1)也就不去A地。 故唯一选择是参观C、D二地。 例5. 一个袋中有10种型号的袜子(足够多只),为确保从中取出20双,至少应取几只? 解:因为袜子有10个型号,取出10只保证不了成一双(同一型号),故先取出11只,就可确保得到一双型号相同的袜子。 配成一双后,再从袋中取2只,又可配成一双,将这种操作重复19次,必可配20双,故至少应取11+219=11+38=49只。 说明:这里用了极端性原理,从最不利因素出发分析。 一般,一个袋中有k种型号的袜子(足够多只),为
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