往需要画图帮助搞清各数量之间的关系,并把综合问题分解成几个单一问题,然后逐次求解。 例1 两条公路成十字交叉,甲从十字路口南1800米处向北直行,乙从十字路口处向东直行。甲、乙同时出发12分钟后,两人与十字路口的距离相等;出发后75分钟,两人与十字路口的距离再次相等。此时他们距十字路口多少米?
分析与解:如左下图所示,出发12分钟后,甲由A点到达B点,乙由O点到达C点,且OB=OC。如果乙改为向南走,那么这个条件相当于“两人相距1800米,12分钟相遇”的相遇问题,所以每分钟两人一共行1800÷12=150(米)。
如右上图所示,出发75分钟后,甲由A点到达E点,乙由O点到达F点,且OE=OF。如果乙改为向北走,那么这个条件相当于“两人相距1800米,75分钟后甲追上乙”的追及问题,所以每分钟两人行走的路程差是1800÷75=24(米)。 再由和差问题,可求出乙每分钟行(150-24)÷2=63(米), 出发后75分钟距十字路口63×75=4725(米)。 例2 小轿车、面包车和大客车的速度分别为60千米/时、48千米/时和42千米/时,小轿车和大客车从甲地、面包车从乙地同时相向出发,面包车遇到小轿车后30分钟又遇到大客车。问:甲、乙两地相距多远? 分析与解:如下图所示,面包车与小轿车在A点相遇,此时大客车到达B点,大客车与面包车行BA这段路程共需30分钟。 小学奥数基础教程(五年级) 由大客车与面包车的相遇问题知BA=(48+42)×(30÷60)=45(千米); 小轿车比大客车多行BA(45千米)需要的时间,由追及问题得到45÷(60-42)=2.5(时); 在这2.5时中,小轿车与面包车共行甲、乙两地的一个单程,由相遇问题可求出甲、乙两地相距(60+48)×2.5=270(千米)。
由例1、例2看出,将较复
杂的综合问题分解为若干个单
一问题,可以达到化难为易的目的。
例3 小明放学后,沿某路公共汽车路线以不变速度步行回家,该路公共汽车也以不变速度不停地运行。每隔9分钟就有一辆公共汽车从后面超过他,每隔7分钟就遇到迎面开来的一辆公
共汽车。问:该路公共汽车每隔多少分钟发一次车? 分析与解:这是一道数量关系非常隐蔽的难题,有很多种解法,但大多数解法复杂且不易理解。为了搞清各数量之间的关系,我们对题目条件做适当变形。 假设小明在路上向前行走了63分钟后,立即回头再走63分钟,回到原地。这里取63,是由于[7,9]=63。这时在前63分钟他迎面遇到63÷7=9(辆)车,后63分钟有63÷9=7(辆)车追上他,那么在两个63分钟里他共遇到朝同一方向开来的16辆车,则发车的时间间隔为 例4 甲、乙两人在长为30米的水池里沿直线来回游泳,甲的速度是1米/秒,乙的速度是0.6米/秒,他们同时分别从水池的两端
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出发,来回共游了11分钟,如
果不计转向的时间,那么在这段时间里,他们共相遇了多少次? 分析与解:甲游一个单程需
30÷1=30(秒),乙游一个单程需30÷0.6=50(秒)。甲游5个单程,乙游3个单程,各自到了不同的两端又重新开始,这个过程的时间是150秒,即2.5分钟,其间,两人相遇了5次(见下图),实折线与虚折线的交点表示相遇点。 以2.5分钟为一个周期,11
分钟包含4个周期零1分钟,而在一个周期中的第1分钟内,从图中看出两人相遇2次,故一共相遇了5×4+2=22(次)。
例4用画图的方法,直观地看出了一个周期内相遇的次数,由此可见画图的重要性。
例5甲、乙两人同时从山脚开始爬山,到达山顶后就立即下山。他们两人下山的速度都是各自上山速度的2倍。甲到山顶时乙距山顶还有400米,甲回到山脚时乙刚好下到半山腰。求从山脚到山顶的距离。
分析与解:本题的难点在于上山与下山的速度不同,如果能在不改变题意的前提下,变成上山与下山的速度相同,那么问题就可能变得容易些。
如果两人下山的速度与各自上山的速度相同,那么题中“甲回到山脚时
山顶的距离是
练习26 1.甲、乙二人上午8时同时从东村骑车到西村去,甲每小时比乙快6千米,中午12点甲到达西村后立即返回东村,在距西村15千米处遇到乙。问:东、西两村相距多远? 2.红星小学组织学生排成队步行去郊游,步行的速度是1米/秒,队尾的王老师以2.5米/秒的速度赶到排头,然后立即返回队尾,共用10分钟。求队伍的长度。 3.甲、乙二人分别从A,B两地同时出发,两人同向而行,甲26分钟赶上乙;两人相向而行,6分钟可相遇。已知乙每分钟行50米,求A,B两地的距离。 4.某人沿公路前进,迎面来了一辆汽车,他问司机:“后面有骑自行车的人吗?”司机回答:“10分钟前我超过一个骑自行车的人。”这人继续走了10分钟,遇到了这个骑自行车的人。如果自行车的速度是人步行速度的3倍,那么,汽车速度是人步行速度的多少倍? 5.某人沿着电车道旁的便道以4.5千米/时的速度步行,每7.2分钟有一辆电车迎面开过,每12分钟有一辆电车从后面追过。如果电车按相等的时间间隔发车,并以同一速度不停地往返运行,那么电车的速度是多少?电车发车的时间间隔是多少? 6.铁路旁有一条小路,一列长110米的火车以30千米/时的速度向南驶去,8点时追上向南行走的一名工人,15秒后离他而去,8点6分迎面遇到一个向北行走的农民,12秒后离开这个农小学奥数基础教程(五年级) 民。问:工人与农民何时相遇? 7.小红从家到火车站赶乘火车,每小时行4千米,火车开时她还离车站1千米;每小时行5
千米,她就早到车站12分钟。
小红家离火车站多少千米? 第27讲 逻辑问题(一) 四年级已经学习过用列表法和假设法解答逻辑推理问题。从广义上说,任何一道数学题,任何一个思维过程,都需要逻辑分析、判断和推理。我们这里所说的逻辑问题,是指那些主要不是通过计算,而是通过逻辑分析、判断和推理,得出正确结论的问题。 逻辑推理必须遵守四条基本规律: (1)同一律。在同一推理过程中,每个概念的含义,每个判断都应从始至终保持一致,不能改变。 (2)矛盾律。在同一推理过程中,对同一对象的两个互相矛盾的判断,至少有一个是错误的。例如,“这个数大于8”和“这个数小于5”是两个互相矛盾的判断,其中至少有一个是错的,甚至两个都是错的。 (3)排中律。在同一推理过程中,对同一对象的两个恰好相反的判断必有一个是对的,它们不能同时都错。例如“这个数大于8”和“这个数不大于8”是两个恰好相反的判断,其中必有一个是对的,一个是错的。 (4)理由充足律。在一个推理过程中,要确认某一判断是对的或不对的,必须有充足的理由。 我们在日常生活和学习中,在思考、分析问题时,都自觉或不自觉地使用着上面的规则,只是没有加以总结。例如假设法,根据假设推出与已知条件矛盾,从而否定假设,就是利用了矛盾律。在列表法中,对同一事件“√”与“×”只有一个成立,
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就是利用了排中律。
例1 张聪、王仁、陈来三位老师担任五(2)班的语文、数学、英语、音乐、美术、体育六门课的教学,每人教两门。现知道:
(1)英语老师和数学老师是邻居;
(2)王仁年纪最小;
(3)张聪喜欢和体育老师、数学老师来往;
(4)体育老师比语文老师年龄大;
(5)王仁、语文老师、音乐老师三人经常一起做操。 请判断各人分别教的是哪两门课程。
分析与解:题中给出的已知条件较复杂,我们用列表法求解。先设计出右图的表格,表内用“√”表示肯定,用“×”表示否定。因为题目说“每人教两门”,所以每一横行都应有2个“√”;因为每门课只有一人教,所以每一竖列都只有1个“√”,其余均为“×”。
由(3)知,张聪不是体育、数学老师;由(5)知,王仁不是语文、音乐老师;由(2)(4)知,王仁不是体育老师,推知陈来是体育老师。至此,得到左下表
由(3)知,体育老师与数学老师不是一个人,即陈来不是数学老师,推知王仁是数学老师;由(1)知,数学老师王仁不是英语老师,推知王仁是美术老师。至此,得到右上表。 由(4)知,体育老师陈来与语文老师不是一个人,即陈来不是语文老师,推知张聪是语文老师;由(5)知,语文老师张聪不是音乐老师,推知陈来是音乐老师;最后得到张聪是英语老师,见下表。
所以,张聪教语文、英语,王仁教数学、美术,陈来教音乐、体育。
以上推理过程中,除充分利用已知条件外,还将前面已经推出的正确结果作为后面推理的已知条件,充分加以利用。另外,还充分利用了表格中每行只有两个“√”,每列只有一个“√”,其余都是“×”这个隐含条件。 例1的推理方法是不断排斥不可能的情况,选取符合条件的结论,这种方法叫做排他法。 例2 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。
小学奥数基础教程(五年级) 问:三人上各爱好什么运动?各上哪所小学?
分析与解:这道题比例1复杂,因为要判断人、学校和爱好三个内容。与四年级第26讲例4类似,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1、例2用列表法求解。下面,我们用分析推理的方法解例3、例4。
例3小说《镜花缘》中有一段林之祥与多久公飘洋过海的故事。有一天他们来到了“两面国”,却忘记了这一天是星期几。迎面见了“两面国”里的牛头和马面。他们知道,牛头在星期一、二、三说假话,在星期四、五、六、日说真话;马面在星期四、
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五、六说假话,在星期一、二、三、日说真话。牛头说:“昨天是我说假话的日子。”马面说:“真巧,昨天也是我说假话的日子。”
请判断这一天是星期几。 分析与解:因为牛头、马面只有星期日都说真话,其它时间总是一个说真话,另一个说假话,所以这一天不是星期日,否则星期六都说假话,与题意不符。
由题意知,这一天说真话的,前一天必说假话;这一天说假话的,前一天必说真话。推知这一天同时是牛头、马面说假话与说真话转换的日子。因为星期二、三、五、六都不是说假话与说真话转换的日子,所以这一天不是星期二、三、五、六;星期一是牛头由说真话变为说假话的日子,但不是马面由说假话变为说真话的日子,所以这一天也不是星期一;星期四是牛头由说假话变为说真话的日子,也是马面由说真话变为说假话的日子,所以这天是星期四。
例4 A,B,C,D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。 A:“C,D两人中有人做了好事。” B:“C做了好事,我没做。” C:“A,D中只有一人做了好事。” D:“B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?
分析与解: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B,C都做了好事,或B,C都没做好事,或B做了好事而
C没做好事时,B说的话都与事实有出入。
因为B与D说的是一样的,所以只有两种可能,要么B与D正确,A与C错;要么B与D错,A与C正确。(1)假设B与D说的话正确。这时C做了好事,A说C,D两人中有人做了好事,A说的话也正确,这与题目条件只有“两人说的是事实”相矛盾。所以假设不对。
(2)假设A与C说的话正确。那么做好事的是A与C,或B与D,或C与D。若做好事的是A与C,或C与D,则B说的话也正确,与题意不符;若做好事的是B与D,则B说的话与事实不符,符合题意。
综上所述,做好事的是B与D。 练习27
1.A,B,C,D,E五个好朋友曾在一张圆桌上讨论过一个复杂的问题。今天他们又聚在了一起,回忆当时的情景。 A说:“我坐在B的旁边。” B说:“坐在我左边的不是C就是D。” C说:“我挨着D。” D说:“C坐在B的右边。” 实际上他们都记错了。你能说出当时他们是怎样坐的吗?没有发言的E的左边是谁? 2.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,小学奥数基础教程(五年级) 则E种也不能入选。
问:哪几种产品被选中参展?
3.三户人家每家有一个孩子,分别是小平(女)、小红(女)和小虎(男),孩子的爸爸是老王、老张和老陈,妈妈是刘英、李玲和方丽。
(1)老王和李玲的孩子都参加了少年女子体操队;
(2)老张的女儿不是小红; (3)老陈和方丽不是一家人。
请你将三户人家区分开。 4.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:
(1)甲不是辽宁人,乙不是广西人;
(2)辽宁人不是演员,广西人是教师;
(3)乙不是工人。
求这三人各自的籍贯和职业。
5.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。
6.五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。 第28讲 逻辑问题(二)
例1老师拿来五顶帽子,两顶红的三顶白的。他让三个聪明的同学甲、乙、丙按甲、乙、丙的顺序排成一路纵队,并闭上眼睛,然后分别给他们各戴上一顶帽子,同时把余下的帽子藏起
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来。当他们睁开眼后,乙和丙都判断不出自己所戴帽子的颜色,而站在最前面的甲却根据此情况判断出了自己所戴帽子的颜色。
甲戴的帽子是什么颜色?他是怎样判断的?
分析与解:这是一个典型的逻辑推理问题。甲站在最前面,虽然看不见任何一顶帽子,但他可以想到:如果我和乙戴的都是红帽子,因为一共只有两顶红帽子,那么丙就会判断出自己戴的是白帽子。丙判断不出自己戴的帽子的颜色,说明我和乙戴的帽子是两白或一白一红。
甲接着想:乙也很聪明,当他看到丙判断不出自己戴的帽子的颜色时,他也能判断出我们两人戴的帽子是两白或一白一红。此时,如果他看到我戴是红帽子,那么他就会知道自己戴的是白帽子,只有我戴的是白帽子时,他才可能猜不出自己戴的帽子的颜色。所以,我戴的一定是白帽子。 例1中,甲的分析非常精采,严密而无懈可击。
例2三个盒子各装两个球,分别是两个黑球、两个白球、一个黑球一个白球。封装后,发现三个盒子的标签全部贴错。如果只允许打开一个盒子,拿出其中一个球看,那么能把标签全部纠正过来吗?
分析与解:因为“三个盒子的标签全部贴错”了,贴错的情况见下图(○表示白球,●表示黑球):
如果从标签是两黑的盒子中拿一个球,那么最不利的情况是拿出一个白球,此时无法判定是实际情况1,还是实际情况2,
小学奥数基础教程(五年级) 也就无法把标签全部纠正过来; 只赛一盘。规定胜者得2分,负 同理,从标签是两白的盒子者不得分。现在知道的比赛结果中拿一个球,若拿的是黑球,则是:A与B并列第一名(有两个也无法把标签全部纠正过来; 并列第一名,就不再设第二名, 从标签是一黑一白的盒子下一个名次规定为第三名),D比中拿出一个球,若拿出的是黑C的名次高,每个人都至少胜了球,则能确定出是实际情况1,一盘。试求每人的得分。
若拿出的是白球,则能确定出是 分析与解:因为乒乓球比赛实际情况2,因此能把标签全部没有平局,所以求胜的盘数与得纠正过来。
分是一回事,胜的盘数乘以2就 所以,只要从标签是一黑一是得分。五人进行循环赛,共需白的盒子中拿一个球,就能纠正赛10盘,总得分是2×10= 20全部标签。
(分)。
例3 A,B,C三名同学参加 因为每人都赛4盘,所以第了一次标准化考试,试题共10一名最多胜4盘,但因为A,B道,都是正误题,每道题10分,并列第一,A,B不可能都胜4满分为100分。正确画“√”,盘,所以A,B最多各胜3盘。错误画“×”。他们的答卷如下如果A,B没有各胜3盘,而是表:
各胜2盘,那么剩下的10-2×2= 6(盘)的胜利者只会是C,D,E,根据抽屉原理,C,D,E三人中至少有1人胜了至少2盘,与第一名胜2盘矛盾。所以,A,B各胜3盘,各得6分。 还有4盘,已知D比C名次
考试成绩公布后,三人都得高,每个人都至少胜一盘,只能70分。请你给出各题的正确答是D胜2盘得4分,C,E各胜一案。 盘,各得2分。 分析与解:我们先分析一下 注意:题目中“每个人都至三人的得分情况。因为三人都得少胜一盘”是制约结果的重要条70分,所以每人都错了3道题。件,如果没有这个条件,那么该比较A,B的答卷发现,他们有6题的结果就有两种可能:一是A,道题的答案不一样,说明这6道B各胜3盘,各得6分,D胜2题A,B两人各错3道,也就是盘得4分,C,E各胜1盘,各得说,A,B答案相同的题都对了,2分;二是A,B各胜3盘,各得因此找到了第1,3,4,10题的6分,D,E各胜2盘各得4分,正确答案。同理,A,C的答卷也C胜0盘,得0分。
有6道题的答案不一样,因此找
到了第3,6,8,9题的正确答练习28 案;同理B,C的答卷也有6道 1.有个老汉想考考他的四个题的答案不一样,因此找到了第聪明的儿子,他拿出六顶帽子,2,3,5,7题的正确答案。各题三顶红的、两顶蓝的和一顶黄的正确答案如下表: 的。然后,让四个儿子按大的在
前小的在后的顺序排成一路纵队,并让他们闭上眼睛。接着, 给他们每人戴上一顶帽子,藏起
例4 A,B,C,D,E五位选其余两顶。当他们睁开眼睛后,手进行乒乓球循环赛,每两人都每个人都只能看见前边人的帽
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子。这时,老汉依次问小儿子、
三儿子和二儿子,“你戴的帽子是什么颜色?”他们都回答“不知道”。最后,老汉又问大儿子。大儿子想了一会儿,正确地说出了自己戴的帽子的颜色。
问:大儿子戴的帽子是什么颜色?他是如何判断的?
2.五年级有四个班,每个班有两名班长,每次召开年级班长会议时各班参加一名班长。参加第一次会议的是A,B,C,D,参加第二次会议的是E,B,F,D,参加第三次会议的是A,E,B,G。已知H三次会都没参加,请问每个班各是哪两位班长? 3.甲、乙、丙、丁四个学生坐在同一排的相邻座位上,座号是1号至4号。一个专说谎话的人说:“乙坐在丙的旁边,甲坐在乙和丙的中间,乙的座位不是3号。”问:坐在2号座位上的是谁?
4.李大娘问三位青年人的年龄。
小张说:“我22岁。比小吴小2岁。比小徐大1岁。” 小吴说:“我不是年龄最小的。小徐和我差3岁。小徐25岁。”
小徐说:“我比小张年龄小。小张23岁。小吴比小张大3岁。” 这三位青年人爱开玩笑,每人讲的三句话中,都有一句是错的。李大娘难辩真真假假,请你帮助李大娘弄清这三人的年龄。 5. A,B,C三支足球队举行循环比赛(每队之间赛一场),下面是记有详细比赛情况的表。但后来发现表中有四个数是错误的。请按规定重制一张正确的表格。(胜一场记2分,负一场记0分,平一场双方各记1分。)