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      教研室

      數(shù)學(xué)中的“問路問題”

      發(fā)布時間:2017-04-24 10:43:53瀏覽次數(shù):3033

      有這樣一個故事:在太平洋中有AB兩個相鄰的小島。A島居民都是誠實的人,B島的居民都是騙子。當(dāng)你問一個問題時,A島的居民會告訴你正確的答案,而B島的居民給你的答案都是錯誤的。一天,一個旅游者獨自登上了兩島中的某個島。他分辨不清這個島是A島還是B島,只知道這個島上的人既有本島的居民又有另一島的來客。他想問島上的人“這是A島還是B島?”卻又無法判斷被問者的答案是否正確。旅游者動腦筋想了會一兒,終于想出一個辦法,他只需要問他所遇到的任意一人一句話,就能從對方的回答中準(zhǔn)確無誤地斷定這里是哪個島。你能猜出旅游者所問的問題嗎?

       如果旅游者直接問“這是A島還是B島?”那么當(dāng)被問者是A島人時,他會得到正確的回答;當(dāng)被問者是B島人時,他會得到錯誤的回答。兩種回答截然相反,而旅游者又無法知道他得到的答案對不對,因此這樣問話達(dá)不到問路的目的。聰明的旅游者的問話是,“你是這個島的居民嗎?”如果對方回答“是”,那么這個島一定是A島;如果對方回答“不是”,那么這個島一定是B島。你能說出這是為什么嗎?

       讓我們對上面的問題作些討論。旅游者提出問題時并不知道提問地是何島,也不知道被問者是何島居民。他要從所聽到的第一句回答來判斷問話地是何島。因此,所提問題的答案必須是因提問地而異,而不由被問者是A島居民或是B島居民發(fā)生變化。

       根據(jù)上述特點,我們設(shè)法找到這樣的問題,使得在A島提問時,被問者(不論是何島居民)都回答同樣的一種答案;在B島提問時,被問者都回答另一種答案。于是,我們就可以根據(jù)任一人的回答來判斷提問地為何島了。顯然,這樣的問題必須與提問地相關(guān),并且還要與被問者有關(guān),如果在A島提出這樣的問題時,A島居民應(yīng)作肯定回答(B島居民也會作肯定回答,但這種回答與客觀實際相反),那么在B島提出同一問題時,A島居民應(yīng)作否定回答(B島居民也會做否定回答,但回答與實際情況相反)。“你是這個島的居民嗎?”這一問題就是一個滿足以上要求的問題,我們通過下表表示在不同的提問地的不同的被問者對問題的相應(yīng)回答。

      問題:你是這個島的居民嗎?
      問話地 被問者
      A島居民 B島居民
      A島 回答
      B島 不是 不是

       

      由上表可以一目了然地發(fā)現(xiàn):在A島提問時,回答總為“是”;在B島提問時,回答總為“不是”。這就為旅游者判斷提問地是哪個島提供了依據(jù),于是“問路問題”得以解決。

       請想一想,如果旅游者的問題為“你是相鄰的另一島上的居民嗎?”,那么能根據(jù)任一人的回答來判斷提問地是何島嗎?為什么?試通過列表的方式說明理由。

         數(shù)學(xué)中有個分支叫做數(shù)理邏輯,它通過數(shù)學(xué)方法來研究邏輯規(guī)律。在數(shù)理邏輯中,列表法是一種基本的研究方法,只是其中表的形式與本文中的表有許多不同,使用了一些有關(guān)命題、真值的抽象符號,但其基本思想與我們用表討論問題的思想是大體一致的,都是通過列表來分析和說明問題。數(shù)學(xué)是以邏輯推理為重要研究方法的學(xué)科。所謂邏輯推理,就是合乎事理的、有根有據(jù)的推導(dǎo)判斷。“問路問題”中的旅游者正是推理的高手,他所提的問題正是推理的產(chǎn)物。

       

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