第13讲逻辑推理与抽屉原理教师版.doc
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1、第十三讲:逻辑推理与抽屉原理教学目标1、比例的基本性质2、熟练掌握比例式的恒等变形及连比问题3、能够进行各种条件下比例的转化,有目的的转化;4、单位“1”变化的比例问题5、方程解比例应用题例题精讲模块一、逻辑推理【例 1】 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】 一个骗子和一
2、个老实人一路同行,骗子总是讲假话,老实人总是讲真话请提一个尽量简单的问题,使两人的回答相同这个问题可以是 .【解析】 这个问题可以是:你是老实人吗?如果问的问题是客观的,也就是说对于这两个人来说真正的答案是一样的话,那么他们的回答肯定不一样所以要问一个与他们自身相关的问题,例如你是老实人吗?或者问你是骗子吗?这样他们的回答才会一样【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 2】 传说有个说谎
3、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.【例 3】 某地质学院的学生对一种矿
4、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
5、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 4】 (年太原福布斯迎奥运数学展示活动)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
6、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】 (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
7、、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)第一名第二名第三名第四名第五名小芳预测名次对应的人甲乙丙丁戊实际名次对应的人丁丙乙戊甲【巩固】 (年台湾第一届小学数学世界邀请赛)在期末考试前,学生、分别预测他们的成绩是、或,评分标准是比 好,比好,比好说:“我们的成绩都将不相同若我的成绩得,则将得”说:“若的成绩
8、得,则将得的成绩将比好”说:“若的成绩不是得到,则将得若我的成绩得到,则的成绩将不是”说:“若的成绩得到,则我将得到若的成绩不是得到,则我也将不会得到”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,所以说:“的成绩将比好”是正确的,这样将不可能得,不可能得这样不可能得(否则得)如果得,那么将得由于的成绩不是得到,那么将得,这与得矛盾所以不得如果得,那么将得到但这样的成绩将不可能比好,矛盾所以不得由于、均不得,那么只有得如果得,那么的成绩将不是这样的成绩将是,的成绩将是,矛盾所以不得由于不得、
9、,所以得由于的成绩比好,所以剩下的和只能是得,得所以、的成绩分别是、【巩固】 (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、进行百米赛跑,裁判、在赛前猜测她们之间的名次。说:“我猜是第一名。”说:“我猜不会是最后一名。”说:“我猜不会是第一名。”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】 假设是第一名,那么猜测正确,猜测正确,出现矛盾。假设是第一名,那么与猜测错误,而当为第二名时,猜测正确。假设为第一名,那么、猜测正确,出现矛盾,所以第一名是。【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:小
10、强不是甲校选手;小明不是乙校选手;甲校的选手不是一等奖;乙校的选手得二等奖;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、小明得的不是二等奖,由知小明得的不是三等奖,所以小明得的是-等奖,由、知小明是丙校的,由知小强是乙校的,所以小勇是甲校的,他得的是三等奖【巩固】 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:“丙第名,我第名。”乙说:“我第名,丁第名。”丙说:“丁第名,我第 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
11、的第一句话“丙第名”是对的,第二句话“我第名”是错的。由此推知乙说的“我第名”是错的,“丁第名”是对的;丙说的“丁第名”是错的,“丙第名”是对的。这与假设“丙第名是对的”矛盾,所以假设不成立。 再假设甲的第二句话“我第名”是对的,那么丙说的第二句“我第名”是错的,从而丙说的第一句话“丁第名”是对的;由此推出乙说的“丁第名”是错的,“我第名”是对的。至此可以排出名次顺序:乙第名、丁第名、甲第名、丙第名。【例 5】 四个小朋友宝宝、星星、强强和乐乐在院子里踢足球,一阵响声,惊动了正在读书的陆老师,陆老师跑出来查看,发现一块窗户玻璃被打破了。陆老师问:“是谁打破了玻璃?”宝宝说:“是星星无意打破的。
12、”星星说:“是乐乐打破的。”乐乐说:“星星说谎。”强强说:“反正不是我打破的。”如果只有一个孩子说了实话,那么这个孩子是谁?是谁打破了玻璃?【解析】 因为星星和乐乐说的正好相反,所以必是一对一错,我们可以逐一假设检验。 假设星星说得对,即玻璃窗是乐乐打破的,那么强强也说对了,这与“只有一个孩子说了实话”矛盾,所以星星说错了。 假设乐乐说对了,按题意其他孩子就都说错了。由强强说错了,推知玻璃是强强打破的。宝宝、星星确实都说错了。符合题意。 所以是强强打破了玻璃。【巩固】 (年春武汉明心奥数挑战赛)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个人的供述中,只有 句是对的:说:是杀人
13、犯;说:我是无辜的;说:不是杀人犯;说:在说谎;说:说的是实话在这个人中, 是凶手【解析】 与判断相同,要么都对,要么都错假设与都错,即凶手是,那么也错,就出现了句错的,与“有句是对的”矛盾所以与都是对的余下的人中还有人判断是对的,由于与互相矛盾,所以这两个人中必有一个是对的,一个是错的,由于只有句是对的,那么必定是错的,所以是凶手【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
14、,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 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
15、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 6】 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: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
16、B矛盾。假设不成立。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。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 7】 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
17、?【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,
18、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 8】 (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,乙猜的是,那么就是个,个。请阅读
19、以下对话并回答问题: 乙:“我猜”,甲:“个,个。”乙:“?”,甲:“也是个,个。”乙:“?”,甲:“也是个,个。”乙:“呢?”,甲:“个。”乙:“哇,猜不着呀,呢?”甲:“也是个。”(1):请从以上的对话中答出甲最可能写的个四位数。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“只是个数字搞错了,在刚才说到的数字中,只是对的判断有误,正确的回答应该是个,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
20、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
21、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
22、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
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