数学逻辑推理问题几种特殊方法的探讨

毕育舜

数学逻辑推理是我们进入数学天地的一个行之有效的途径。认识了这个途径，就打开了学习的大门。

一、通过逻辑关系推理

解答有些推理判断题，必须抓住关键语句，才能理清隐藏在题目中的逻辑关系。

例：张、王、李三位同学各任音乐、体育、美术一门课代表，已知张不是美术课代表，李不是美术、音乐课代表，他们三人各是什么课代表？

分析求解：由“李不是美术、音乐课代表”推知，李是体育课代表，由“张不是美术课代表”推知，张是音乐课代表，剩下的王必定是美术课代表。

二、抓住关联词语推理

抓住推理判断题中的关联词语，是解决问题的突破口。

例：甲、乙、丙三个朋友中，一个是工程师，一个是医生，一个是飞行员。已知，甲和医生不同岁，医生比乙年岁小，丙比飞行员的年岁大。试判断谁是工程师，谁是医生，谁是飞行员？

分析求解：由“甲和医生不同岁，医生比乙年岁小”推知，丙是医生。再由“医生比乙年岁小，丙（医生）比飞行员的年岁大”，即“乙比医生年岁大，丙（医生）比飞行员年岁大”推知，乙者不是飞行员而是工程师，剩下甲必是飞行员。

三、借助图表推理

关系比较复杂的单纯逻辑推理题，可借助图表推理。

例：编号为1号、2号、3号、4号的四人同场竞技获得100米比赛前四名。老师问他们每个人的名次，1号答：“3号在我的前面冲向终点。”获第三名者回答：“1号不是第四名。”裁判员告诉班主任老师说：“他们的号码与各自的名次都不相同。”

分析求解：画出表格。由1号和3号的回答可知，1号不是第三名、第四名，而是第二名，3号是第一名，将结果在表格中标注出来。由裁判员的话可知，剩下的2号是第四名，4号是第三名，将结果在表格中标注出来。

四、排除法推理

（一）抓住关键语句，从正面排除推理。对于一些能从正面排除的判断题，可抓住关键语句排除推理。

例：甲、乙、丙三人，一个是工人，一个是农民，一个是商人。已知丙的年龄比农民大，甲与商人的年龄不同，商人的年龄比乙小，试判断每个人的身份。

分析求解：由语句“甲与商人的年龄不同，商人的年龄比乙小”排除甲、乙，确定丙是商人。再由“丙（商人）的年龄比农民大，商人的年龄比乙小”，即“商人的年龄比农民大，乙比商人的年龄大”排除乙是农民，而甲是农民。于是，剩下的乙必定是工人。

（二）抓住关键语句，从问题的反面排除推理。对于一些不容易从正面排除的判断题，可抓住关键语句从反面排除推理。

例：一个正方体木块的六个面上分别标注1、2、3、4、5、6，小明从三个不同的角度观察，画出了它的三幅立体图形。试判断，该正方体木块上哪两个数字标注在相对的面上？

分析求解：解题的关键是抓住某两个图中有相同字母的面进行排除推理。由甲、乙两图可知，与3相对的数不是1、2、4、5，只能是6；由甲、丙两图可知，与1相对的数不是2、3、4、6，只能是5；剩下的2与4相对。

五、假设法推理

（一）抓住关键语句假设推理

对于某些容易从正面假设推理的推理判断题，可抓住关键语句，正面假设推理。

例：甲、乙、丙三人分别出生在北京、上海和南京，其中一人喜欢数学，一人喜欢物理，一人喜欢生物。还知道：（1）甲不喜欢数学，乙不喜欢生物；（2）喜欢数学的不在上海出生；（3）喜欢生物的出生在北京；（4）乙不在南京出生。試判断三人的爱好和出生地。

分析求解：由（1）推知乙者或丙者喜欢数学，甲者或丙者喜欢生物；若乙者喜欢数学，则丙者喜欢生物，甲者喜欢物理；由（3）推知丙者生在北京，再由（2）知，乙生在南京，这与（4）相矛盾。若丙者喜欢数学，则由（1）知，甲者喜欢生物，乙者喜欢物理；由（3）知，甲生在北京，丙在南京，乙生在上海，与（4）不矛盾。

答：甲爱好生物，生在北京；乙爱好物理，生在上海；丙爱好数

（二）在综合分析中假设推理

对于不容易直接假设推理的判断题，可在综合分析中假设推理。

例：A、B、C、D四人是学友，分别获得数学、英语、语文和体育学科的嘉奖，但每个人都不知道自己获奖的是哪一个学科。他们互相猜测：A说：“D获体育奖。”B说：“C获英语奖。”C说：“A得不到数学奖。”D说：“B获语文奖。”最终结果，数学、体育两个学科的获奖猜测是对的，而其他两人都猜错了。试判断每个人获奖的学科。

分析求解：解答本题的关键是，要反复利用“数学、体育两个学科的获奖猜测是对的，而其他两人都猜错了。”这一辅助条件，并且注意要不时地比对前后结论。

假设A猜对了，D获体育奖，获体育奖的D猜对了，B获语文奖。并且由A猜对、D猜对可知，B猜错、C猜错。由B错可知，C没获英语奖，对照前面情况，推出C获数学奖，A只好获剩下的英语奖，这说明C猜的“A得不到数学奖。”是对的，这与前面“C错”的结论相矛盾。因此A猜错。

再假设D没获得体育奖，同时由题意知猜错者A得不到数学奖和体育奖。由“A得不到数学奖”说明C猜对了，且猜对者C得到数学奖或体育奖。若C获得数学奖，则B猜错了，猜错者B只能获语文奖或英语奖；由“B获语文奖”推出D猜对了，即B获语文奖；由“B获语文奖”和假设“A得不到数学奖和体育奖”推出，A获英语奖。于是再由前面的“D没获得体育奖”和“C得到数学奖或体育奖”推出D获数学奖，C一定获体育奖。

总之，掌握了数学逻辑推理的方法，就能够学好数学。

参考文献：

[1]张宝兴.几种逻辑推理方法的运用.小学教学研究，1986（10）

[2]刘红霞.数学学习中的逻辑推理.新高考，2016