從最簡情形出發(fā)

周奕生

    當(dāng)問題比較復(fù)雜,感到困難,不易下手時,就可以適當(dāng)?shù)亍巴恕保踔量伞巴恕钡阶詈唵蔚那樾,然后由此出發(fā)去分析,可能會巧妙地突破,請看

    例1  甲乙兩人輪流在圓形桌面上玩擺硬幣游戲,規(guī)定硬幣大小相同,不能重疊,誰擺下最后一枚誰獲勝。你知道獲勝的策略嗎?

    分析:一個大大的圓桌究竟可以容下多少枚小小的硬幣呢?這是多數(shù)解答者面臨的困境之一。但如果告訴你圓形的桌面很小,小到和硬幣一樣小,或者告訴你硬幣很大,大到和圓形桌面一樣大,這時應(yīng)該說連三歲的小孩都知道先擺的人獲勝。事實上也是如此。不論桌面和硬幣的大小如何,先擺者只要將第一枚放在正中央,接下來只要后擺者能擺下一枚,先擺者也總可以擺下一枚,這是由于圓是中心對稱圖形,對于每確定的一個點,總存在一個關(guān)于圓心對稱的點。因此,先擺者獲勝。

    象上述這種思考問題的方法我們稱為簡約思維法,簡約思維法實際上就是將繁雜問題的背景簡單化,將一般問題特殊化。再看以下幾例。

    例2  某錄像廳原門票一張6元,降價后平均每場的觀眾可以增加3倍,收入增加了2倍,問每張門票降價多少元?

    分析  按一般的思路求解的方法大多是:設(shè)門票降價x元,原有觀眾a人,則原收入6a元,降價后收入4a(6-x)元,依題意,得

    4a(6-x)=18a,解得x=1.5

    因此,降價1.5元。

    現(xiàn)在我們問題的背景簡化為:原來的觀眾只有一人,則原收入6元,降價后觀眾有4人,收入18元,因此,降價后的門票價格是每張4.5元,降價了1.5元。

    例3  四只螞蟻分別從正方形的四個頂點同時沿正方形的邊爬行,如果它們的速度相同,那么這四只螞蟻不相撞的概率是多少?

    分析:許多人的解法是:將每只螞蟻可能爬行的方向(順時針和逆時針)一一羅列出來,然后確定不相撞的情形(都按順時針或逆時針方向爬行)求解。而事實上,我們可以先確定第一只螞蟻爬行的方向,為了不相撞,其余三只螞蟻爬行的方向必須與第一只相同,而每只螞蟻爬行方向與第一只相同的概率都是,因此,三只螞蟻爬行與第一只都相同的概率是,這就是四只螞蟻不相撞的概率。

    例4  某船拖一橡皮筏沿江逆流而上,在A處由于繩子斷開,橡皮筏順流漂走了10分鐘后船上的人才知道,立即掉頭追趕。假設(shè)船掉頭的時間忽略不計,問需要多少分鐘才能追上?

    分析:許多解題者一見到這個題目都認(rèn)為題設(shè)條件似乎不足,一旦確定題目無誤后采用的解法大多是運(yùn)用“設(shè)而不求”法,即設(shè)船在靜水中的速度為a,水流的速度為b等等。而事實上題目并沒有告訴我們水流速度如何如何,我們完全可以假定水是靜止的,這樣問題豈不是很簡單了嗎?

    在水為靜止的前提下,繩子斷開后橡皮筏也是靜止的,始終呆在A處,船是在靜水中行駛,往返的速度相同,行駛的距離也是相同的,因此,船離開A處和返回到A處的時間相同,也是10分鐘,故船需要10分鐘才能追上橡皮筏。

 

 

 

 

 


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