例 3 四個人打橋牌,某人手中有 13 張牌,四種花色樣樣都有,四種花色的張數互不
相同。紅桃和方塊共 5 張,紅桃與黑桃共 6 張,有兩張將牌(主牌)。試問這副牌以
什么花色的牌為主牌?
分析與解 這副牌的主牌不外乎就是紅桃、黑桃、方塊、草花這四種花色中的一種。
(1)假設紅桃為主牌,那么紅桃為 2 張,方塊有 3 張,黑桃有 4 張,因為共有
13 張牌,所以草花有 4 張,這樣,黑桃與草花的張數相同。與已知條件“四種花色的
張數互不相同”矛盾,因此,紅桃不是主牌。
(2)假設方塊為主牌,那么方塊為 2 張,紅桃有 3 張,黑桃也有 3 張,與已知條
件“四種花色的張數互不相同”矛盾,因此,方塊不是主牌。
(3)假設草花為主牌,那么草花有 2 張,并且推得紅桃+黑桃+方塊共有 11 張牌,
而已知“紅桃和方塊共 5 張”,“紅桃與黑桃共 6 張”,即得紅桃+方塊+紅桃+黑桃共
60
11 張牌。由此得到紅桃的張數應為 0。與已知條件“四種花色樣都有”相矛盾。說明
草花不是主牌。
由以上推理得知:黑桃必為主牌。即黑桃有 2 張,可求出紅桃有 4 張,方塊有 1
張,那么草花有 6 張。
注意:本題所用的方法,是把所有不滿足要求的都排除掉,剩下的就是滿足要求
的。這種解決問題的方法在數學中也是常見的,有時人們把它叫做篩法。在解決例 3
的過程中還用到了前面提到的假設法。
例 4 有三個盒子,甲盒裝了兩個 1 克的砝碼,乙盒裝了兩個 2 克的砝碼,丙盒裝了一
個 1 克、一個 2 克的砝碼。每只盒子外面所貼的標明砝碼重量的標簽都是錯的。聰明
的小明只從一個盒子里取出一個砝碼,放到天平上稱了一下,就把所有標簽都改正過
來了。你知道這是為什么嗎?
分析與解 解決本題的關鍵是確定打開哪只盒子。
(1)若打開的是標有“兩個 1 克砝碼”的盒子。取出一個砝碼放在天平上稱一下,
它可能是 1 克的,也可能是 2 克的。
①若是 1 克的砝碼,那么甲盒的真實內容為“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”,
那么乙盒的真實內容為“兩個 1 克砝碼”,兩盒的真實內容為“兩個 2 克砝碼”。
②若是 2 克的砝碼,那么甲盒的真實內容為“兩個 2 克砝碼”或“一個 1 克砝碼、
一個 2 克砝碼”,無法對其真實內容作出準確的判斷。
61
(2)若打開的是標有“兩個 2 克砝碼”的盒子。放到天平上稱過以后,它可能是
1 克的,也可能是 2 克的。
①若是 1 克的砝碼,那么乙盒的真實內容為“兩個 1 克砝碼”或“一個 1 克砝碼、
一個 2 克砝碼”,無法對其真實內容作出準確的判斷。
②若是 2 克的砝碼,那么乙盒的真實內容為“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”,
那么甲盒的真實內容為“兩個 2 克砝碼”,丙盒的真實內容為“兩個 1 克砝碼”。
根據上面兩種情況的分析,可以確定打開的既不是標有“兩個 1 克砝碼”的盒子,
也不是標有“兩個 2 克砝碼”的盒子,因為它們都不能完全確定這三個盒子的真實內
容。因此,打開的應是標有“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”的盒子。
若打開的是標有“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”的盒子,那么取出一個,稱過
后可能是 1 克砝碼,也可能是 2 克砝碼。
①若是 1 克砝碼,那么丙盒的真實內容為“兩個 1 克砝碼”,乙盒的真實內容為
“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”,甲盒的真實內容為“兩個 2 克砝碼”。
②若是 2 克砝碼,那么丙盒的真實內容為“兩個 2 克砝碼”,甲盒的真實內容為
“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”,乙盒的真實內容為“兩個 1 克砝碼”。
因此,小明打開的是標有“一個 1 克砝碼、一個 2 克砝碼”的盒子。
說明:在我們解邏輯推理題時,假設法和篩法是兩種常用的方法,而且這兩種方
法有時是結合起來使用。
62
練習八
1.小王、小張和小李原來是鄰居,后來當了醫(yī)生、教師和戰(zhàn)士。只知道:小李比
戰(zhàn)士年紀大,小王和教師不同歲,教師比小張年齡小。請同學們想一想:誰是醫(yī)生,
誰是教師,誰是戰(zhàn)士?
2.一位法官在審理一起盜竊案中,對涉及到的四名嫌疑犯甲、乙、丙、丁進行了
審問。四人分別供述如下:
甲說:“罪犯在乙、丙、丁三人之中。”
乙說:“我沒有做案,是丙偷的!
丙說:“在甲和丁中間有一人是罪犯!
丁說:“乙說的是事實!
經過充分的調查,證實這四人中有兩人說了真話,另外兩人說的是假話。
同學們,請你做一名公正的法官,對此案進行裁決,確認誰是罪犯?
3.某地質學院的學生對一種礦石進行觀察和鑒別:
甲判斷:不是鐵,也不是銅。
乙判斷:不是鐵,而是錫。
丙判斷:不是錫,而是鐵。
63
經化驗證明:有一個人的判斷完全正確,有一個人說對了一半,而另一個人完全
說錯了。你知道三人中誰是對的,誰是錯的,誰是只對一半的嗎?
4.有一個正方體,每個面分別寫有漢字數、學、奧、林、匹、克。有三名同學從
不同角度觀察的結果如圖 1 所示。問這個正方體的每一個漢字的對面各是什么字?
5.數學競賽后,小明、小華和小強各獲得一枚獎牌,其中一人得金牌,一人得銀
牌,一人得銅牌。老師猜測:“小明得金牌,小華不得金牌,小強不得銅牌!苯Y果
老師只猜對了一個,那么誰得金牌,誰得銀牌,誰得銅牌?
九、二進制
同學們在進行整數四則計算時,用的都是十進制,即“滿 10 進一”,對于其他進
制則感到陌生。實際上,你只要留心一下,在我們的日常生活中,不僅使用十進制,
還使用其他許多進制呢!你不信?我舉一些例子。
兩只襪子為一雙,兩只水桶為一對,這里使用的是二進制;十二支鉛筆為一打,
十二個月算一年,這里使用的是十二進制;六十秒是一分,六十分是一時,這里使用
的是六十進制;二十四時為一天,這里使用的是二十四進制;100 平方分米等于一平
方米,100 平方厘米等于一平方分米,這里使用的是一百進制;1000 米等于一千米,
1000 克等于 1 千克,這里使用的是一千進制;……。
64
怎么樣?實際上還可以發(fā)現更多的這樣的例子。
隨著科學技術的發(fā)展,數字電子計算機的使用日益普遍,每位同學可能都使用過
電子計算器吧?可是你們要知道,計算器內部進行的計算就使用的是二進制數。我們
經常和計算器打交道,應該懂一些二進制數方面的知識。
1.什么叫二進制
所謂二進制,就是只用 0 與 1 兩個數字,在計數與計算時必須是“滿二進一”。
即每兩個相同的單位組成一個和它相鄰的較高的單位(所以任意一個二進制數只需用
“0”與“1”表示就夠了)。例如:2 在二進制中是 10;3 寫成二進制數是 11;4 寫
成二進制數便是 100,那么 5 呢?應該是 101。
同學們按照“逢二進一”(或“滿二進一”)的法則,很容易得到以下兩種進制
的數字的對照表:
表 1
65
二進制的最大優(yōu)點是:每個數的各個數位上只有兩種狀態(tài)--0 或 1。這樣,我們
便可以通過簡單的方法,例如白與黑、虛與實、負與正、點與劃、小與大、暗與亮(在
計算機中主要用電壓的高與低)等等手段加以表示。下面表 2 中列出了在二進制中 13
的幾種不同表示方法。
表 2
當然,二進制也有不足,正如大家看到的那樣,同一個數在二進制中要比在十進
制中位數多得多。