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8-3 逻辑推理.教师版.doc

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模块一、列表推理法
模块二、假设推理
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:列表、假设、对比分析、数论分析法等 2. 培养学生的逻辑推理能力,掌握解不同题型的突破口 3. 能够利用所学的数论等知识解复杂的逻辑推理题 知识点拨 逻辑推理作为数学思维中重要的一部分,经常出现在各种数学竞赛中,除此以外,逻辑推理还经常作 为专项的内容出现在各类选拔考试,甚至是面向成年人的考试当中。对于学生学习数学来说,逻辑推理既 有趣又可以开发智力,学生自主学习研究性比较高。本讲我们主要从各个角度总结逻辑推理的解题方法。 一、列表推理法 逻辑推理问题的显著特点是层次多,条件纵横交错.如何从较繁杂的信息中选准突破口,层层剖析, 一步步向结论靠近,是解决问题的关键.因此在推理过程中,我们也常常采用列表的方式,把错综复杂的约 束条件用符号和图形表示出来,这样可以借助几何直观,把令人眼花缭乱的条件变得一目了然,答案也就 容易找到了. 二、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. 解题突破口:找题目所给的矛盾点进行假设 三、体育比赛中的数学 对于体育比赛形式的逻辑推理题,注意“一队的胜、负、平”必然对应着“另一队的负、胜、平”。有时 综合性的逻辑推理题需要将比赛情况用点以及连接这些点的线来表示,从整体考虑,通过数量比较、整数 分解等方式寻找解题的突破口。 四、计算中的逻辑推理 能够利用数论等知识通过计算解决逻辑推理题. 例题精讲 模块一、列表推理法 【例 1】 刘刚、马辉、李强三个男孩各有一个妹妹,六个人进行乒乓球混合双打比赛.事先规定:兄妹 二人不许搭伴.第一盘:刘刚和小丽对李强和小英;第二盘:李强和小红对刘刚和马辉的妹妹.问: 三个男孩的妹妹分别是谁? 【考点】逻辑推理 【解析】因为兄妹二人不许搭伴,所以题目条件表明:刘刚与小丽、李强与小英、李强与小红都不是兄妹.由 【题型】解答 【难度】2 星 第二盘看出,小红不是马辉的妹妹.将这些关系画在左下表中,由左下表可得右下表. 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 1 of 22
小英 小红 小丽 × × × × 刘刚 马辉 李强 小丽 × × √ 小英 × √ × 刘刚 马辉 李强 小红 √ × × 刘刚与小红、马辉与小英、李强与小丽分别是兄妹. 【答案】刘刚与小红、马辉与小英、李强与小丽分别是兄妹 【巩固】 王文、张贝、李丽分别是跳伞、田径、游泳运动员,现在知道:⑴张贝从未上过天;⑵跳伞运 动员已得过两块金牌;⑶李丽还未得过第一名,她与田径运动员同年出生.请根据上述情况判断 王文、张贝、李丽各是什么运动员? 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】为了能清楚地找到所给条件之间的关系,我们不妨运用列表法,列出下表,在表中“√”表示是,“×” 【题型】解答 表示不是,在任意一行或一列中,如果一格是“√”,可推出其它两格是“×” 由⑴⑶可知张贝、李丽都不是跳伞运动员,可填出第一行,即王文是跳伞运动员;由⑶可知,李 丽也不是田径运动员,可填出第三列,即李丽是游泳运动员,则张贝是田径运动员. 【答案】王文是跳伞运动员,李丽是游泳运动员,张贝是田径运动员 【巩固】 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: ⑴ 顾锋最年轻; ⑵ 李波喜欢与体育老师、数学老师交谈; ⑶ 体育老师和图画老师都比政治老师年龄大; ⑷ 顾锋、音乐老师、语文老师经常一起去游泳; ⑸ 刘英与语文老师是邻居.问:各人分别教哪两门课程? 【考点】逻辑推理 【解析】李波教语文、图画,顾锋教数学、政治,刘英教音乐、体育.由⑴⑶⑷推知顾锋教数学和政治; 【题型】解答 【难度】2 星 由⑵推知刘英教体育;由⑶⑸推知李波教图画、语文. 【答案】顾锋教数学和政治,刘英教音乐、体育,李波教图画、语文 【巩固】 王平、宋丹、韩涛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:⑴韩涛比大队长的成绩好.⑵王平和中队长的成绩不 相同.⑶中队长比宋丹的成绩差.请你根据这三个人的成绩,判断一下,谁是大队长呢? 【考点】逻辑推理 【解析】根据条件⑵和⑶,王平和中队长的成绩不相同,中队长比宋丹的成绩差.,可以断定,王平不是 【题型】解答 【难度】2 星 中队长,宋丹也不是中队长,只有韩涛当中队长了. 王平和宋丹两人谁是大队长呢?由⑴和⑶,韩涛比大队长的成绩好,中队长比宋丹的成绩差,可 以推断出按成绩高低排列的话,宋丹的成绩比中队长(韩涛)的成绩好,韩涛的成绩比大队长的 成绩好.这样,宋丹、韩涛就都不是大队长,那么,大队长肯定是王平. 【答案】王平 【例 2】 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:⑴张明 不在北京工作,席辉不在上海工作;⑵在北京工作的不是教师;⑶在上海工作的是工人;⑷席 辉不是农民.问:这三人各住哪里?各是什么职业? 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 2 of 22
【考点】逻辑推理 【解析】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 【题型】解答 【难度】2 星 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⑴得到表1,由条件⑵、⑶得到表 2 , 由条件⑷得到表 3 . 因为各表中,每行每列只能有一个“√”,所以表 2 可填全为表 5 . 由表 5 知农民在北京工作,又知席辉不是农民,所以席辉不在北京工作,可以将表1可填全完为表 4 由表 4 和表 5 知得到: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. 方法二:由题目条件可知:席辉不在上海工作,而在上海工作的是工人,所以席辉不是工人,又不是农 民,那么席辉只能是教师,不在北京工作,就只能是在天津工作,那么张明在上海工作,是工人。李刚 在北京,是农民。 【答案】席辉在天津工作,是教师;张明在上海工作,是工人;李刚在北京,是农民 【巩固】 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:⑴甲不是辽宁人,乙不是广西人;⑵辽宁人不是演员,广西人是教师;⑶乙不是工人. 求这三人各自的籍贯和职业. 【考点】逻辑推理 【解析】由题意可画出下面三个表: 【难度】2 星 【题型】解答 将表 3 补全为表 4 .由表 4 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1 补全为表 5 . 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. 方法二:将能判断的条件先列入图表中,广西人是教师,但是乙不是广西人,所以乙不是教师, 乙又不是工人,所以乙为演员。在对应的地方打上“√”,对应的行列均打“×”。但是辽宁人不是演 员,所以乙不是辽宁人,乙就是山东人,所以甲是广西人,职业是教师;乙是山东人,职业是演 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 3 of 22
员;丙是辽宁人,职业是工人。 【答案】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。 【巩固】 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。问:三人上各爱好什么运动?各上哪所小学? 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】这道题比上例复杂,因为要判断人、学校和爱好三个内容。先将题目条件中给出的关系用下面的 【题型】解答 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。 【答案】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 【巩固】 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? 【考点】逻辑推理 【解析】这道题目并不难,聪明的小朋友思考一下就能得到答案,但是今天我们通过这道题目一 起来学习一个十分有用的方法:列表分析法。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。 【题型】解答 【难度】2 星 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。需要注意的是:①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;②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“×”。 【答案】小张是工人,小李是农民,小王是教师 【例 3】 甲、乙、丙、丁四个人的职业分别是教师、医生、律师、警察.已知:⑴教师不知道甲的职业; ⑵医生曾给乙治过病;⑶律师是丙的法律顾问(经常见面);⑷丁不是律师;⑸乙和丙从未见过 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 4 of 22
面.那么甲、乙、丙、丁的职业依次是: . 【题型】解答 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】律师、教师、警察.由⑶可以知道丙不是律师,但是他见过律师,再由⑸知乙不是律师,又由⑷ 可知甲是律师.于是由⑴和⑶知丙不是教师,由⑵和⑸知丙不是医生,从而丙是警察.再由⑵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): 【答案】律师、教师、警察 【巩固】 徐、王、陈、赵四位师傅分别是工厂的木工、车工、电工和钳工,他们都是象棋迷。(1)电工 只和车工下棋;(2)王、陈两位师傅经常与木工下棋;(3)徐师傅与电工下棋互有胜负;(4) 陈师傅比钳工下得好。问:徐、王、陈、赵四位师傅各从事什么工种? 【考点】逻辑推理 【解析】徐是车工,王是钳工,陈是木工,赵是电工。 【答案】徐是车工,王是钳工,陈是木工,赵是电工 【难度】2 星 【题型】解答 【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:⑴丙比大队长的成绩好.⑵甲和中队长的成绩不相同.⑶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? 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】根据条件⑵和⑶,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(也可以列表确定中队长).甲和乙两人谁是大队长呢?由 ⑴和⑶,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. 【题型】解答 【答案】甲 【巩固】 甲、乙、丙、丁在谈论他们及他们的同学何伟的居住地. 甲说:“我和乙都住在北京,丙住在天津.” 乙说:“我和丁都住在上海,丙住在天津.” 丙说:“我和甲都不住在北京,何伟住在南京.” 丁说:“甲和乙都住在北京,我住在广州.” 假定他们每个人都说了两句真话,一句假话.问:不在场的何伟住在哪儿? 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】因为甲、乙都说“丙住在天津,”我们可以假设这句话是假话,那么甲、乙的前两句应当都是真话, 推出乙既住在北京又住在上海,矛盾.所以假设不成立,即“丙住在天津”是真话.因为甲的前两 句话中有一句假话,而甲、丁两人的前两句话相同,所以丁的第三句话“我住在广州”是真的.由 此知乙的第二句话“丁住在上海”是假话,第一句“我住在上海”是真话;进而推知甲的第二句是假 话,第一句“我住在北京”是真话;最后推知丙的第二句话是假话,第三句“何伟住在南京”是真话.所 以,何伟住在南京. 【题型】解答 【答案】何伟住在南京 【巩固】 A , B , C , D 分别是中国、日本、美国和法国人.已知:⑴ A 和中国人是医生;⑵ B 和法国人 是教师;⑶ C 和日本人职业不同;⑷ D 不会看病.问: A , B , C , D 各是哪国人, 【考点】逻辑推理 【解析】有⑴⑵可知,A 、B 都不是中国人和法国人,再由⑴⑷知,D 也不是中国人,所以,C 是中国人, 【题型】解答 【难度】2 星 由⑶,日本人也是教师,从而推知, D 是法国人,得下表: 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 5 of 22
最后由 C 是中国人及⑴⑶,推知日本人是教师,再由⑵知 B 是日本人. 【答案】 A 是美国人, B 是日本人, C 是中国人, D 是法国人 【巩固】 根据条件判断旅游团去了 A 、 B 、 C 、 D 、 E 中的哪几个地方? ⑴如果去 A ,就必须去 B ; ⑵ D 、 E 两地至少去一地; ⑶ B 、 C 两地只能去一地; ⑷ C 、 E 两地要去都去,要不去都不去; ⑸若去 D ,则 A 、 E 两地必须去. 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【解析】从⑶入手,分别假设去 B 或 C :⑶若去 B 则不能去 C ,⑷也不能去 E ,⑵只能去 D .⑸必须去 A 、 E ,与不能去 E 矛盾.所以不能去 B 假设去 C :⑷必去 E ,⑵需去 D ,⑸必须去 A 、E ,⑴去 A 必 须去 B ,与⑶ B 、 C 不能同去矛盾,所以不能去 D .综上只能去 C 、 E . 【题型】解答 【答案】只能去 C 、 E . 【例 4】 甲、乙、丙、丁每人只会中、英、法、日四种语言中的两种,其中有一种语言只有一人会说.他 们在一起交谈可有趣啦:⑴乙不会说英语,当甲与丙交谈时,却请他当翻译;⑵甲会日语,丁 不会日语,但他们却能相互交谈;⑶乙、丙、丁找不到三人都会的语言;⑷没有人同时会日、 法两种语言.请问:甲、乙、丙、丁各会哪两种语言? 【考点】逻辑推理 【解析】由⑴⑵⑷可得下表,其中丙不会日语是因为甲会日语,且甲与丙交谈需要翻译.由下表看出,甲 【题型】解答 【难度】2 星 会的另一种语言不是中文就是英语. 中 英 法 × × 甲 乙 丙 丁 日 √ × × 先假设甲会说中文.由⑵知,丁也会中文;由⑴知丙不会中文,再由每人会两种语言,知丙会英、 法语(见左下表:由⑴⑷推知乙会中文和法语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会英语(见右 下表).结果符合题意. 英 × × √ 法 × √ 中 √ × √ 甲 乙 丙 丁 日 √ × × 中 √ √ × √ 英 × × √ √ 法 × √ √ × 日 √ × × × 甲 乙 丙 丁 再假设甲会说英语.由⑵知,丁也会英语;由⑴知丙不会英语,再由每人会两种语言,知丙会中 文和法语(见左下表);由⑴⑷ 推知,乙会中文和日语;再由⑶及每人会两种语言,推知丁会 法语(见右下表).右下表与“有一种语言只有一人会说”矛盾.假设不成立. 中 × √ 法 × √ 英 √ × × √ 日 √ × × 甲 乙 丙 丁 中 × √ √ × 英 √ × × √ 法 × × √ √ 日 √ √ × × 甲 乙 丙 丁 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 6 of 22
所以甲会中、日语,乙会中、法语,丙会英、法语,丁会中、英语. 【答案】甲会中、日语,乙会中、法语,丙会英、法语,丁会中、英语 【巩固】 宝宝、贝贝、聪聪每人有两个外号,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:⑴数学博士夸跳高冠军跳的高⑵跳高冠军和大作家 常与宝宝一起看电影⑶短跑健将请小画家画贺年卡⑷数学博士和小画家关系很好⑸贝贝向大作 家借过书⑹聪聪下象棋常赢贝贝和小画家问:宝宝、贝贝、聪聪各有哪两个外号吗? 【考点】逻辑推理 【解析】由⑵知,宝宝不是跳高冠军和大作家;由 ⑸知,贝贝不是大作家;由⑹知,贝贝、聪聪都不是 【题型】解答 【难度】2 星 小画家,可以得到下表: 因为宝宝是小画家,所以由⑶⑷知宝宝不是短跑健将和数学博士,推知宝宝是歌唱家,因为聪聪 是大作家,所以由⑵知聪聪不是跳高冠军,推知贝贝是跳高冠军,因为贝贝是跳高冠军,所以由 ⑴知贝贝不是数学博士,将上面结论依次填入上表,得到下表: 所以,宝宝是小画家和歌唱家,贝贝是短跑健将和跳高冠军,聪聪是数学博士和大作家. 【答案】宝宝是小画家和歌唱家,贝贝是短跑健将和跳高冠军,聪聪是数学博士和大作家 【例 5】 六年级四个班进行数学竞赛,小明猜想比赛的结果是: 3 班第一名, 2 班第二名,1 班第三名, 4 班第四名.小华猜想比赛的结果是: 2 班第一名,4 班第二名,3 班第三名,1 班第四名.结 果只有小华猜到的 4 班为第二名是正确的.那么这次竞赛的名次是 班 第二名, 班第一名, 班第三名, 班第四名。 【难度】2 星 【考点】逻辑推理 【关键词】湖北省,创新杯,初赛 【解析】方法一:依题意, 3 班不为第一名也不为第三名,那么 3 班为第四名.同样, 2 班不为第二名也 不为第一名,那么 2 班为第三名.1班不为第三名也不为第四名,那么1班为第一名.故第一名到 第四名依次为1班, 4 班, 2 班, 3 班. 方法二:我们可以将两人的猜测结果列成表格形式,将小明猜想结果用“▲”表示,小华猜测结果 用“★”表示,列表如下: 【题型】解答 由题意知只有小华猜到的 4 班为第二名正确,其他的全是错误的,所以很容易确定各班名次 (打√的即为正确的名次) 方法二:题目中只有小华猜到 4 班为第二名是正确的,那么其他的猜想均为错误的。在其对应的 地方打“×”,正确的则打“√”。 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 7 of 22
【答案】第一名到第四名依次为1班, 4 班, 2 班, 3 班 【巩固】甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加推铅球比赛,通过抽签决定出赛顺序.在未公布顺序前每人都 对出赛顺序进行了猜测.甲猜:乙第三,丙第五.乙猜:戊第四,丁第五.丙猜:甲第一,戊第 四.丁猜:丙第一,乙第二.戊猜:甲第三,丁第四.老师说每人的出赛顺序都至少被一人所猜 中,则出赛顺序中,第一是__________;第三是__________. 【题型】解答 【考点】逻辑推理 【解析】题中每个人都猜了另外两个人的出场顺序,每个人的出场顺序也都被另外两个人猜过,其中戊被 乙和丙猜的都是第四,由于每人的出赛顺序都至少被一人所猜中,所以戊是第四(否则戊的出赛 顺序没有人猜中),以此为突破口。由于戊是第四,则在第四列其余地方均打“×”则丁不能第四, 所以丁的出赛顺序被乙猜中,为第五,则丙不能是第五,丙只能是第一,甲不能是第一,故甲是 第三,乙是第二,所以答案为:第一是丙,第三是甲. 【难度】2 星 【答案】第一是丙,第三是甲 【例 6】 红、黄、蓝、白、紫五种颜色的珠子各一颗,分别用纸包着,在桌子上排成一行,有 A 、B 、C 、 D 、 E 五个人,猜各包珠子的颜色,每人只猜两包. A 猜:第二包是紫的,第三包是黄的; B 猜:第二包是蓝的,第四包是红的; C 猜:第一包是红的,第五包是白的; D 猜:第三包是蓝的,第四包是白的; E 猜:第二包是黄的,第五包是紫的. 猜完后,打开各纸包一看发现每人都只猜对了一包,并且每包只有一人猜对.请你判断他们各 猜对了其中的哪一包? 【难度】2 星 【题型】解答 【考点】逻辑推理 【解析】方法一:题目要求 A 、B 、C 、D 、E 五个人在猜每包珠子的颜色时每人只猜两包且每人都只猜 对了一包每包只有一人猜对,所以观察五包珠子中第一包只有 C 猜,所以 C 猜对了第一包,又根 据每人只猜对了一种,所以 C 猜第五包是白的,猜错了;第五包只有 C 、 E 两人猜,所以 E 猜第 五包是紫的,猜对了;那么 E 猜第二包是黄的,猜错了;紫颜色的珠子,只有 A 、 E 两人猜,那 么 A 猜第二包是紫的,猜错了;第二包有 A , B , E 三人猜,其中 A , E 都猜错了,所以 B 猜第 二包是蓝的,猜对了;那么 B 猜第四包是红的,猜错了;所以 D 猜对的是第四包,是白的.D 猜 第三包是蓝的,也猜错了;所以 A 猜对的是第三包,是黄的; 总结以上推理判断, A 猜对了第三包是黄的, B 猜对了第二包是蓝的, C 猜对了第一包是红的, D 猜对了第四包是白的, E 猜对了第五包是紫的. 方法二:分析同方法一,第一包只有一人猜对,所以第一包为红色,在第一行的其余地方打上“×” 第四包不为红色,第四包为白色,白色不能为第五包,第五包就为紫色,同理可知其余各包颜色。 【答案】 A 猜对了第三包是黄的,B 猜对了第二包是蓝的,C 猜对了第一包是红的,D 猜对了第四包是白 的, E 猜对了第五包是紫的 8-3.逻辑推理.题库 教师版 page 8 of 22
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