四年级奥数讲义394学子教案库第11讲.精英班.教师版逻辑推理.doc

第十一讲 逻辑推理教学目标1. 掌握逻辑推理的解题思路与基本方法；2. 能够解决较复杂的逻辑推理问题。经典精讲逻辑推理问题是一类很少进行计算的数学问题，它主要运用严密的逻辑推理来解决问题。所谓逻辑推理，就是依据逻辑规律，从已知的结论为出发点，推出新的结论的过程。在解决这类问题时，必须依据事情的逻辑关系进行合情的推理，最后作出正确的判断。逻辑推理题的特点是条件繁杂交错，必须仔细分析，选择突破口，并且借助于图表，步步深入，这样才能使问题得到较快的解决。列表分析【例1】 甲、乙、丙每人有两个外号，人们有时以“数学博士”、“短跑健将”、“跳高冠军”、“小画家”、“大作家”和“歌唱家”称呼他们。此外：数学博士夸跳高冠军跳得高；跳高冠军和大作家常与甲一起去看电影；短跑健将请小画家画贺年卡；数学博士和小画家很要好；乙向大作家借过书；丙下象棋常赢乙和小画家。你知道甲、乙、丙各有哪两个外号吗？【分析】 由知，甲不是跳高冠军和大作家；由知，乙不是大作家；由知，丙、乙都不是小画家。由此可得到下表：因为甲是小画家，所以由、知甲不是短跑健将和数学博士，推知甲是歌唱家。因为丙是大作家，所以由知丙不是跳高冠军，推知乙是跳高冠军。因为乙是跳高冠军，所以由知乙不是数学博士。将上面的结论依次填入上表，便得到下表：所以，甲是小画家和歌唱家，乙是短跑健将和跳高冠军，丙是数学博士和大作家。需要注意的是：第一步应将题目条件给出的关系画在表上，然后再依次将分析推理出的关系画在表上；每行每列只能有一个“”，如果出现了一个“”，它所在的行和列的其余格中都应画“”。前铺 小王、小张和小李一位是工人，一位是农民，一位是教师，现在只知道：小李比教师年龄大；小王与农民不同岁；农民比小张年龄小。问：谁是工人？谁是农民？谁是教师？分析 由题目条件可以知道：小李不是教师，小王不是农民，小张不是农民。由此得到左下表。表格中打“”表示肯定，打“”表示否定。因为左上表中，任一行、任一列只能有一个“”，其余是“”，所以小李是农民，于是得到右上表。 因为农民小李比小张年龄小，又小李比教师年龄大，所以小张比教师年龄大，即小张不是教师。因此得到左下表，从而得到右下表，即小张是工人，小李是农民，小王是教师。例题中采用列表法，使得各种关系更明确。为了讲解清楚，例题中画了几个表，实际解题时，不用画这么多表，只在一个表中先后画出各种关系即可。【例2】 （年湖北省“创新杯”初赛）六年级四个班进行数学竞赛，小明猜想比赛的结果是：班第一名，班第二名，班第三名，班第四名。小华猜想比赛的结果是：班第一名，班第二名，班第三名，班第四名。结果只有小华猜到的班为第二名是正确的。那么这次竞赛的名次是_班第一名，_班第二名，_班第三名，_班第四名。【分析】 依题意，班不为第一名也不为第三名，那么班为第四名。同样，班不为第二名也不为第一名，那么班为第三名。班不为第三名也不为第四名，那么班为第一名。故第一名到第四名依次为班，班，班，班。巩固 甲、乙、丙三个小学生都是少先队的干部，一个是大队长，一个是中队长，一个是小队长。一次数学测验，这三个人的成绩是：丙比大队长的成绩好。甲和中队长的成绩不相同。中队长比乙的成绩差。请你根据这三个人的成绩，判断一下，谁是大队长呢？分析 根据条件和，甲和中队长的成绩不相同，中队长比乙的成绩差，可以断定，甲不是中队长，乙也不是中队长，只有丙是中队长了。甲和乙两人谁是大队长呢？由和，丙比大队长的成绩好，中队长比乙的成绩差，可以推断出按成绩高低排列的话，乙的成绩比中队长（丙）的成绩好，丙的成绩比大队长的成绩好。这样，乙、丙就都不是大队长，那么，大队长肯定是甲。【例3】 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：甲不是辽宁人，乙不是广西人；辽宁人不是演员，广西人是教师；乙不是工人。求这三人各自的籍贯和职业。【分析】 由题意可画出下面三个表： 将表补全为表。由表知，工人是辽宁人，而乙不是工人，所以乙不是辽宁人，由此可将表补全为表。所以，甲是广西人，职业是教师；乙是山东人，职业是演员；丙是辽宁人，职业是工人。【例4】 甲、乙、丙、丁四个人的职业分别是教师、医生、律师、警察。已知：教师不知道甲的职业；医生曾给乙治过病；律师是丙的法律顾问（经常见面）；丁不是律师；乙和丙从未见过面。那么甲、乙、丙的职业依次是：_。【分析】 律师、教师、警察。由可以知道丙不是律师，但是他见过律师，再由知乙不是律师，又由可知甲是律师。于是由和知丙不是教师，由和知丙不是医生，从而丙是警察。再由知乙是教师，丁是医生。列表如下（列表的好处在于直观明了，不会犯错误）：教师医生律师警察甲否，否是否乙是否，否，否丙否， 否，否，是丁否是否，否【例5】 张明、席辉和李刚在北京、上海和天津工作，他们的职业是工人、农民和教师，已知：张明不在北京工作，席辉不在上海工作；在北京工作的不是教师；在上海工作的是工人；席辉不是农民。问：这三人各住哪里？各是什么职业？【分析】 这道题的关系要复杂一些，要求我们通过推理，弄清人物、工作地点、职业三者之间的关系。三者的关系需要两两构造三个表，即人物与地点，人物与职业，地点与职业三个表。 我们先将题目条件中所给出的关系用下面的表来表示，由条件得到表，由条件得到表，由条件、得到表。 因为各表中，每行每列只能有一个“”，所以表可填全为表。 因为席辉不在上海工作，在上海工作的是工人，所以席辉不是工人，他又不是农民，所以席辉是教师。再由表知，教师住在天津，即席辉住在天津。至此，表可填全为表。对照表和表，得到：张明住在上海，是工人；席辉住在天津，是教师；李刚住在北京，是农民。假设推理用假设法解逻辑推理问题，就是根据题目的几种可能情况，逐一假设。如果推出矛盾，那么假设不成立；如果推不出矛盾，而是符合题意，那么假设成立。【例6】 （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？【分析】 假设甲的预测是错的，那么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。前铺 甲、乙、丙、丁在比较他们的身高，甲说：“我最高。”乙说：“我不最矮。”丙说：“我没甲高，但还有人比我矮。”丁说：“我最矮。”实际测量的结果表明，只有一人说错了。请将他们按身高次序从高到矮排列出来。分析 丁不可能说错，否则就没有人最矮了。由此知乙没有说错。若甲也没有说错，则没有人说错，矛盾。所以只有甲一人说错。所以丁是最矮的，甲不是最高的，丙没甲高，但还有人比他矮，那么只能是甲第二高，丙第三高，乙最高。所以他们的身高次序为乙、甲、丙、丁。【例7】 （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。【分析】 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。前铺 一位法官在审理一起盗窃案中，对涉及到的四名嫌疑犯甲、乙、丙、丁进行了审问。四人分别供述如下： 甲说：“罪犯在乙、丙、丁三人之中。” 乙说：“我没有作案，是丙偷的。” 丙说：“在甲和丁中间有一人是罪犯。” 丁说：“乙说的是事实。”经过充分的调查，证实这四人中有两人说了真话，另外两人说的是假话。同学们，请你做一名公正的法官，对此案进行裁决，确认谁是罪犯？分析 如果甲说的是假话，那么剩下三人中有一人说的也是假话，另外两人说的是真话。可是乙和丁两人的观点一致，所以在剩下的三人中只能是丙说了假话，乙和丁说的都是真话。即“丙是盗窃犯”。这样一来，甲说的也是对的，不是假话。这样，前后就产生了矛盾。所以甲说的不可能是假话，只能是真话。同理，剩下的三人中只能是丙说真话。乙和丁说的是假话，即丙不是罪犯，乙是罪犯。又由甲所述为真话，即甲不是罪犯。再由丙所述为真话，即丁是罪犯。所以乙和丁是盗窃犯。【例8】 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？【分析】 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9】 甲、乙、丙、丁四人赛跑，有名观众对赛跑成绩做了估计。观众说：“乙得第二名，丙得第一名。”观众说：“丙得第二名，丁得第三名。”观众说：“甲得第二名，丁得第四名。”比赛结果公布后，发现每人都说对了一半，请问甲第_名，乙第_名，丙第_名，丁第_名。【分析】 设计如下表格进行推理：第一名第二名第三名第四名丙乙丙丁甲丁可以看出我们把三名观众对赛跑成绩进行的估计列出来后，假定说“丙得第一名”是正确，则丙不可能同时又是第二名。那么说“丁得第三名”就正确（每人说对一半）。往下推知“丁得第四名”错误，则“甲得第二名”正确。所以，丙第一名、甲第二名、丁第三名、乙第四名。【例10】 （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？【分析】 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、，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、。综合分析【例11】 有六个大小相同的彩球，三个红，三个白，分别放入三个罐子里，一个罐里放两红球，一个罐里放两白球，另一罐放一红一白。然后将写有“两红”、“两白”、“红白”的三个标签贴在三个罐子上，由于粗心，三个标签全贴错了。试问此时最少要从罐子中取出几个球，才能确定三个罐分别装的是什么彩球？【分析】 因为所有罐子上的标签都和罐中实物不符，所以在贴有“红白”标签的罐子中只能是两红或两白。那么只需在“红白”罐子中取出一个彩球，若是红色球，则可知罐中是两红，那么标有“两白”的罐子中就是“一红一白”，标有“两红”的罐子中就是“两白”；若是白色球，则可知罐中是“两白”，那么标有“两红”的罐子中就是“一红一白”，而标有“两白”的罐子中就是“两红”。【例12】 四对夫妇坐在一起闲谈。四个女人中，吃了个梨，吃了个，吃了个，吃了个；四个男人中，甲吃的梨和他妻子一样多，乙吃的是妻子的倍，丙吃的是妻子的倍，丁吃的是妻子的倍。四对夫妇共吃了个梨。问：丙的妻子是谁？【分析】 分别设，的丈夫吃梨的个数为，和，则有： 由题意知，分别等于，四个数之一，且互不相同。所以，得到。所以与的奇偶性相同。由于，所以，只能为或。如果，那么，由得到，矛盾。所以，。因为丙吃的梨是妻子的倍，而，所以丙的妻子是。巩固精练1. 李波、顾锋、刘英三位老师共同担负六年级某班的语文、数学、政治、体育、音乐和图画六门课的教学，每人教两门。现知道：顾锋最年轻；李波喜欢与体育老师、数学老师交谈；体育老师和图画老师都比政治老师年龄大；顾锋、音乐老师、语文老师经常一起去游泳；刘英与语文老师是邻居。问：各人分别教哪两门课程？【分析】 由、推知顾锋教数学和政治；由推知刘英教体育；由、推知李波教图画、语文，所以刘英还教英语。2. 某地质学院的学生对一种矿石进行观察和鉴别。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？【分析】 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。3. 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：三人都说谎；三人都不说谎；三人中只有一人说谎；三人中只有一人不说谎。【分析】 假设正确，则甲、乙、丙都没说错，与假设矛盾；假设正确，则甲、乙、丙都说错了，与假设矛盾；假设正确，可是三个人都说有两人说谎，即三人都说错了，与假设矛盾；假设正确，推不出矛盾，符合题意。4. 、五位朋友在公园里聚会，每两人之间握一次手。已知，握了次，握了次，握了次，握了次。到目前为止，握了几次？【分析】 为了叙述方便，用个点表示个人。两点之间连一条线，表示两人握了一次手。分别和、握手，只和握了次，和、握了次，与、握了次,所以，与、握了两次手。 现代五项运动是根据古希腊战争中的一个传说演变和发展而来的：一个通信兵接受任务后，跨上骏马奔驰在起伏不平的原野上，越过一道道障碍。在遭到敌人的阻击时，战马被击毙，他勇敢地拔出利剑杀出重围，并用手枪击退追兵，然后游泳渡过一条波涛汹涌的大河，最终跑步把情报送到目的地。年，在瑞典的斯德哥尔摩奥运会上，现代五项成为奥运会的正式比赛项目。至年的各届奥运会中，现代五项比赛都是在五天内完成，每天安排一个项目。从年亚特兰大奥运会至今，规则规定参赛男运动员必须在一天内完成五个项目的比赛，同时取消了团体项目，只设个人项目。年，国际现代五项联盟批准女子现代五项个人项目被列入悉尼奥运会正式比赛项目。年北京奥运会现代五项比赛为个人赛，参赛人数为男、女各名。第届奥运会现代五项比赛将于年月日至日在北京举行。现代五项比赛中的射击和击剑项目在国家会议中心击剑馆举行；游泳在英东游泳馆举行；马术和跑步在奥体中心体育场举行。一个年轻人在一座士窑前，看见了一位刚开始学习烧制陶器的老人。这时，老人正用木棍把二十多个刚刚出窑的陶器打得粉碎。 年轻人不解地问老人为什么要这样做。 老人回答道：“这一窑的火候没掌握好。 年轻人不无惋惜地说：“可是你把它们都打碎了，花费的心血不是白白地遗费掉了嘛!” 老人说：“没什么值得可惜的，我相信下一炉会烧得更好。” 追求更好，于是每一次更好都成了失败。越是失败，才更要追求更好。没有永远的失败，没有永远的成功。成功也不过是一次更好而已。学而思教育 四升五 精英班 第十一讲 教师版 Page 88