每一道题都包含 题目、解析 和 答案,希望能帮助孩子开拓思路,提升数学素养。

逻辑推理问题 ** 有A、B、C三位老师,他们分别是语文老师、数学老师和英语老师,已知:
- A老师不教语文,也不教英语。
- 语文老师和数学老师是好朋友。
- B老师正在和数学老师一起打篮球。
请问:A、B、C三位老师分别教哪一门课?
解析最适合用 排除法 和列表格的方式来解决,思路会更清晰。
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从信息最明确的条件入手。 条件1说:“A老师不教语文,也不教英语。” 在所有学科中,只有语文、数学、英语这三门,那么A老师剩下的唯一可能就是教 数学。
- 结论1:A老师是数学老师。
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利用已得出的结论,分析其他条件。 我们知道了A是数学老师,再来看条件3:“B老师正在和数学老师一起打篮球。” 这说明B老师和数学老师是两个人,既然A是数学老师,那么B老师肯定不是数学老师。
(图片来源网络,侵删)- 结论2:B老师不教数学。
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分析B老师的可能性。 B老师不教数学,他只能教语文或英语,我们再看条件2:“语文老师和数学老师是好朋友。” 这句话本身并没有直接排除谁,但它告诉我们语文老师和数学老师是存在的,且不是同一个人(这和我们之前的结论一致)。 我们回到B老师,他要么是语文老师,要么是英语老师。
- 假设B老师是语文老师:那么C老师就只能教英语了,我们来验证一下这个假设是否成立。
- A是数学老师
- B是语文老师
- C是英语老师
- 这个结果与所有条件都不冲突,是一个可能的解。
- 假设B老师是英语老师:那么C老师就只能教语文了,我们再来验证一下。
- A是数学老师
- B是英语老师
- C是语文老师
- 这个结果也与所有条件都不冲突,是另一个可能的解。
- 假设B老师是语文老师:那么C老师就只能教英语了,我们来验证一下这个假设是否成立。
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发现矛盾,重新审视。 哦,看来我们的推理遇到了一个岔路口,哪里出了问题?让我们再仔细看一遍题目,有没有我们忽略的细节?说“有A、B、C三位老师”,并且给出了三个条件,我们的两个假设似乎都成立,这说明我们可能需要换一种更严谨的推理方式。
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重新梳理,使用排除法表格。
| 语文 | 数学 | 英语 | |
|---|---|---|---|
| A老师 | × (条件1) | (排除法) | × (条件1) |
| B老师 | ? | × (与A是不同的人) | ? |
| C老师 | ? | × (A已经是数学老师) | ? |
* 从表格中,我们非常确定 **A老师是数学老师**。
* 既然A是数学老师,那么条件3“B老师和数学老师一起打篮球”就告诉我们,**B老师不是数学老师**。
* 条件2“语文老师和数学老师是好朋友”,这说明语文老师和数学老师是两个人,既然A是数学老师,*语文老师不是A老师**。
* 现在我们来看语文老师这个位置:A不能当,B可以当,C也可以当,我们似乎又回到了原点。
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关键一步:从C老师入手。 我们已经确定了A是数学老师,那么C老师就只能教语文或英语。
(图片来源网络,侵删)- 如果C老师是语文老师,那么B老师就只能是英语老师。
- 如果C老师是英语老师,那么B老师就只能是语文老师。
这两种情况都成立吗?让我们把这两种情况分别代入所有条件中检验:
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A(数), B(英), C(语)
- A不教语文、不教英语。 (成立,A教数学)
- 语文老师(C)和数学老师(A)是好朋友。 (成立)
- B老师(英语老师)和数学老师(A)一起打篮球。 (成立)
- 情况一成立。
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A(数), B(语), C(英)
- A不教语文、不教英语。 (成立,A教数学)
- 语文老师(B)和数学老师(A)是好朋友。 (成立)
- B老师(语文老师)和数学老师(A)一起打篮球。 (成立)
- 情况二也成立。
等等! 难道这道题有两个答案吗?通常在小学的思维训练题中,答案是唯一的,我一定是在某个地方理解错了。
重新审视条件2和3的深层含义。 条件2:“语文老师和数学老师是好朋友。” 这是一种关系描述。 条件3:“B老师正在和数学老师一起打篮球。” 这也是一种关系描述。
我们已经知道A是数学老师,那么条件3就等同于:“B老师正在和A老师一起打篮球”。 条件2是:“语文老师正在和A老师是好朋友”。
这两个条件都描述了“某人”和A老师的关系,题目并没有说“好朋友”和“一起打篮球”是同一个人,B老师和语文老师可以是同一个人,也可以不是同一个人。
这意味着这道题确实存在两种可能性,这在逻辑上是完全成立的,可能出题者的目的就是为了考察学生是否能考虑到所有可能性,而不是急于找到一个唯一的答案。
答案
这道题有两个可能的答案:
- A老师 教 数学
- B老师 教 英语
- C老师 教 语文
- A老师 教 数学
- B老师 教 语文
- C老师 教 英语
分数与工程问题 ** 一项工程,甲队单独做需要20天完成,乙队单独做需要30天完成,现在两队合作,但在合作期间,甲队中途休息了2天,乙队中途休息了1天,请问,完成这项工程一共用了多少天?
解析
这道题是典型的工程问题,核心思路是“将工作总量看作单位‘1’”,然后求出各自的工作效率。
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确定工作总量和效率。 我们把整个工程的工作量看作 “1”。
- 甲队单独做需要20天,所以甲队的工作效率是:1/20 (即每天完成工程的1/20)。
- 乙队单独做需要30天,所以乙队的工作效率是:1/30 (即每天完成工程的1/30)。
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分析实际工作情况。 设完成整个工程一共用了 T 天。
- 甲队休息了2天,所以甲队实际工作的天数是:T - 2 天。
- 乙队休息了1天,所以乙队实际工作的天数是:T - 1 天。
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建立等量关系。 工作总量 = 甲队完成的工作量 + 乙队完成的工作量。
- 甲队完成的工作量 = 甲队的工作效率 × 甲队工作的天数 = (1/20) × (T - 2)
- 乙队完成的工作量 = 乙队的工作效率 × 乙队工作的天数 = (1/30) × (T - 1)
可以列出方程: (T - 2) / 20 + (T - 1) / 30 = 1
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解方程。 这是一个关于T的一元一次方程,为了消去分母,我们找到20和30的最小公倍数,即 60,方程两边同时乘以60: 60 × [(T - 2) / 20 + (T - 1) / 30] = 60 × 1 60 × (T - 2) / 20 + 60 × (T - 1) / 30 = 60 3 × (T - 2) + 2 × (T - 1) = 60 3T - 6 + 2T - 2 = 60 5T - 8 = 60 5T = 60 + 8 5T = 68 T = 68 / 5 T = 13.6
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结果转换。 13.6天可以写成 13又3/5天,或者 13天又14.4小时,在数学问题中,通常保留分数形式。
答案
完成这项工程一共用了 13又3/5天。
几何与计数问题 ** 如图,在一个3×3的方格棋盘上,要连接A、B两点,沿着方格的线走,最短的路线有多少条?
解析
这是一个经典的“最短路径”计数问题,通常使用 “组合法” 或 “标数法” 来解决。
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理解“最短路径”的含义。 从A点到B点,要使路径最短,就不能走“回头路”,也就是说,每一步只能选择向右走或者向上走,从A(左下角)到B(右上角),总共需要向右移动2格,向上移动2格,总共需要走 4步。
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将问题转化为组合问题。 我们可以把这个问题看作是在4步中选择哪几步向右走(剩下的自然就是向上走)。
- 总步数:4步。
- 需要向右的步数:2步。
- 需要向上的步数:2步。
问题就变成了:在4个位置中,选出2个位置放“向右”的步数,一共有多少种选法?这就是一个组合问题,计算公式是 C(4, 2)。
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计算组合数。 C(4, 2) = 4! / (2! * (4-2)!) = (4 × 3 × 2 × 1) / [(2 × 1) × (2 × 1)] = (4 × 3) / (2 × 1) = 12 / 2 = 6。
一共有6条最短路径。
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验证(标数法)。 我们可以用另一种方法来验证答案是否正确,从起点A开始,按照“走到某一点的路径数等于其上方点路径数与左方点路径数之和”的规则,给每个点标上数字。
- A点(起点)标1。
- 第一行的点,只能从左边来,所以都是1。
- 第一列的点,只能从下边来,所以也都是1。
- 中间的点,1,1)点,路径数 = 上方(1,0) + 左方(0,1) = 1 + 1 = 2。
- (1,2)点,路径数 = 上方(1,1) + 左方(0,2) = 2 + 1 = 3。
- (2,1)点,路径数 = 上方(2,0) + 左方(1,1) = 1 + 2 = 3。
- 终点B(2,2)点,路径数 = 上方(2,1) + 左方(1,2) = 3 + 3 = 6。
两种方法得到的结果一致,说明我们的答案是正确的。
答案
从A点到B点的最短路径共有 6条。
