七年级数学竞赛讲座14逻辑原理

发布 2023-03-09 22:28:28 阅读 1151

逻辑原理。一、 一、知识要点。

逻辑原理问题,并不需要多少特别专门的知识,关键在于审题,要认真仔细地分析题意,弄清楚各个量之间的关系,深刻理解每句话的含义。

二、 二、例题精讲。

例1 小明、小强、小华三人参加迎春杯赛,他们是来自金城、沙市、水乡的选手,并分别获得。

一、二、三等奖。现在知道:

1. (1) 小明不是金城的选手;

2. (2) 小强不是沙市的选手;

3. (3) 金城的选手不是一等奖;

4. (4) 沙市的选手得二等奖;

5. (5) 小强不是三等奖。

根据上述情况,小华是的选手,他得的是等奖。(第三届迎春杯决赛试题)

分析:显然选手所在城市与选手获奖情况有联系,我们就从这里找突破口,搞清了各个城市的选手分别获得哪等奖,问题就解决了。

解:由(4)知:金城的选手获一等奖或三等奖,又由(3)得金城的选手获三等奖,从而水乡的选手获一等奖。

由(2)知:小强是金城或水乡的选手,又由(5)得小强是水乡的选手,由(1)得小明是沙市的选手,从而小华是金城的选手,他获三等奖。

例2 教室里的椅子坏了,第二天上学时,老师发现椅子修好了。经了解,椅子是a、b、c三人中的一个人修好的,老师找来这三人。

a说:“是b做的。”

b说:“不是我做的。”

c说:“不是我做的。”

经调查,三人中只有一个说了实话,椅子是谁修的呢?

分析:因为三人中只有一个说了实话,所以可以假设椅子是某人修好的,看结论是否符合“三人中只有一个说了实话”这一条件。

解:(1) 假设椅子是a修好的,那么a说的是假话,b、c说的都是实话。这样有两人说了实话与“三人中只有一个说了实话”这一条件相矛盾,所以椅子不是a修好的。

2) 假设椅子是b修好的,那么b说的是假话,a、c说的都是实话。这样有两人说了实话与“三人中只有一个说了实话”这一条件相矛盾,所以椅子不是a修好的。

3) 假设椅子是c修好的,那么a、c说的是假话,b说的是实话,符合“三人中只有一个说了实话”这一条件,所以椅子是c修好的。

评注:本题运用先假设,再根据假设推出一个结论;如果结论与已知条件相矛盾,说明假设不成立;如果结论符合已知条件,说明假设正确。这种假设的方法是逻辑推理中经常使用。

例3 赵、钱、孙、李四人,一个是教师,一个是售货员,一个是工人,一个是个体户,根据以下条件,判断这四人的职业。

1) (1) 赵、钱是邻居,每天一起骑车上班;

2) (2) 赵年龄比孙大;

3) (3) 赵在教李打太极拳;

4) (4) 教师每天步行上班;

5) (5) 售货员的邻居不是个体户;

6) (6) 个体户和工人互不认识;

7) (7) 个体户比售货员和工人年龄都大。

解:由(4)和(1)可知,赵、钱不是教师。由(2)和(7)知,孙不是个体户。

因为假设孙是个体户,则由(2)和(7)知,赵不是售货员,不是工人;由(4)和(1)可知,赵也不是教师;这样赵也是个体户,与假设矛盾。于是我们可得出下表:

假设赵是工人,个体户是钱或李,由(6)可知,赵与钱或李应互不认识,这与(1)、(3)相矛盾,这样可知赵不是工人。

又假设赵是个体户,由(1)、(3)、(6)可知,孙是工人,钱是售货员,但又与(5)矛盾,所以赵是售货员。这样又可得出下表:

根据(1)、(5)继续分析,把上面的**填满,可得:钱不是个体户,则钱是工人;则孙不是工人,孙是教师,最后得李是个体户。如下表:

最后得:赵是售货员,钱是工人,孙是教师,李是个体户。

评注:分析逻辑推理问题,借助**,能使已知条件和推出的有用结论一目了然。在填表时通常把正确的结论打“√”错误的打“”。这样可以确保推理的速度和正确性,而且不易被错误信息干扰。

例4今有棋子100颗,甲、乙两人做取棋子的游戏,甲先取,乙后取,两人轮流各取一次,规定每次取p颗,p为1或20以内的任一质数,不能不取。谁最后取完谁为胜者。问甲、乙两人谁有必胜的策略。

解:乙有必胜的策略。

由于p为1或20以内的任一质数,所以p或者是2,或者可以表示为4 k +1或 4 k +3(k为0或正整数)形式,乙可以采取如下的策略:

若甲取2颗,则乙也取2颗;

若甲取4 k +1颗,则乙取3颗;

若甲取4 k +3颗,则乙取1颗;

这样,每次甲、乙两人取走的棋子之和都是4的倍数。由于100是4的倍数,因此余下的棋子数必定还是4的倍数。从而经过若干回合后,剩下的棋子数必定为不超过20的4的倍数。

因为p不是4的倍数,所以这时甲不能取走全部的棋子,从而最终乙可以取走全部的棋子。

评注:本题中,甲虽然先取,但他没有必胜的策略。而乙虽然后取,但他能根据甲的取法,应对有序,后发制人,最终取胜。

由此看出,谁能取得最后胜利,一要看他所面临的情形,二要看他采用的策略,两者缺一不可。

例5 有三堆小石子。每次操作从每堆中取走同样数目的小石子(不同次操作,取走的小石子数目可以不同),或将其中任一堆(如果其小石子数是偶数)的一半小石子移到另一堆上。开始时,第一堆有小石子1989块,第二堆有小石子989块,第三堆有小石子89块。

能否使 (1) 某两堆小石子一个不剩? (2) 三堆小石子都一个不剩?(第十五届全俄数学奥林匹克试题)

分析:(1)很容易发现三堆小石子刚开始时的小石子数的末两位数字相同,因而首先三堆各取89块,这样剩下的石子数是,接下来将第二堆移450块到第三堆,石子数变为,再接下来三堆各取走450块就可以了。

(2) 发现最初三堆的石子数的和是:1989+989+89=3067,它不被3整除。而题目中的两种操作方法不改变这个特征,因而可得出结论。

解:(1) 可以使某两堆小石子一个不剩。只要按如下步骤取即可。

2) 最初三堆石子的总数是1989+989+89=3067,它不能被3整除。

而进行任何一次操作后所得的三堆石子的总数被3除所得的余数不变,所以不管进行几次操作,三堆石子的总数被3除所得的余数都不为0,即不可能将三堆石子都取光。

评注:本题第二步中,抓住了三堆石子的总数被3除所得的余数不变这个特征,从而使问题得到顺利解决。因而解题时应认真分析,抓住关键。

例6 人的血型通常为a型、b型、o型、ab型。子女的血型与其父母血型间的关系如下表所示:

父母的血型子女可能的血型。

o、o oo、a a、o

o、bb、o

o、aba、b

a、aa、o

a、ba、b、ab、o

a、aba、b、ab

b、bb、o

b、aba、b、ab

ab、aba、b、ab

现有三个分别身穿红、黄、蓝上衣的孩子,他们的血型依次为o、a、b。每个孩子的父母都戴着同样颜色的帽子,颜色也分别为红、黄、蓝三种,依次表示所具有的血型为ab、a、o。问穿红、黄、蓝上衣的孩子的父母各戴什么颜色的帽子?

(第五届华杯赛复赛试题)

分析:因为父母都戴着同样颜色的帽子,所以父母的血型都相同,这样血型表只需保留。

一、五、八、十这4行。又由于三种颜色的帽子分别表示ab、a、o三种血型,所以第八行也可划去。这样血型表就比原来简单多了,再讨论这个简表就不难得出血型间的关系,从而再得出题目结论。

解:因为父母都戴着同样颜色的帽子,所以父母的血型都相同,根据血型表,只有o、o,a、a,b、b,ab、ab符合条件。

又因为父母都戴着红、黄、蓝三种颜色的帽子,而三种颜色依次表示所具有的血型为ab、a、o,所以符合条件的只有o、o,a、a,ab、ab。因而,可以得出下面的简表:

父母的血型子女可能的血型。

o、o oa、aa、o

ab、aba、b、ab

从上面的简表可以看出父母的血型为o的,孩子血型一定为o,即穿红上衣的孩子,父母戴蓝帽子。

划去简表的第一行及子女血型中的o,又三个孩子中没有ab血型,所以子女血型中的ab也可划去,这样只剩第二行。

由第二行,父母的血型为a的,子女的血型一定为a,即穿黄上衣的孩子,父母戴黄帽子。

最后,穿蓝上衣的孩子,父母戴红帽子。

评注:1、本题先将问题简化,再从最简单的情况入手,把结果能确定下来的先确定下来,然后再继续讨论,结果不能确定下来的,就分情况讨论,这种方法叫枚举法。枚举法在逻辑推理中常用。

2、上面的解法是从父母的血型出发分析,从而确定孩子的血型,本题也可从孩子的血型出发分析来确定父母的血型。

例7 在某市举行的一次乒乓球比赛中,有6名选手参赛,其中专业选手与业余选手各3名。比赛采用单循环方式进行,就是说每两名选手都要比赛一场。为公平起见,用以下方法计分:

开赛前每位选手各有10分作为底分,每赛一场,胜者加分,负者扣分:每胜专业选手一场的加2分, 每胜业余选手一场的加1分;专业选手每负一场扣2分,业余选手每负一场扣1分。现问:

一位业余选手至少要胜几场才能保证他必定进入前三名?(第六届华杯赛复赛试题)

分析:6名选手进行单循环比赛,每名选手共进行5场比赛,显然1名业余选手只胜1场不能进入前三名,5场全胜肯定能进入前三名,因而我们只需讨论1名业余选手胜二场、胜三场和胜四场三种情况,看是否能保证他必定进入前三名。

解:设业余选手为a、b、c,专业选手为d、e、f。

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