山東省沂源縣實驗中學 徐志富
一天,小明和王剛駕車去動物園,在路上他們有一段對話。
小明:“看前面的那輛大卡車,開得真快,但是我可以趕上它。
“現(xiàn)估計它以每小時65 千米的速度勻速前進,而我用每小時80 千米的速度勻速追趕。假設(shè)我們現(xiàn)在正好在它后面1 500米,如果我們不去超他的車的話,就肯定會同它相撞。王剛,請你告訴我,在相撞前的一分鐘,我們與它相距多遠?”
王剛:“那很簡單,在相撞前一分鐘,我們與它相距250 米?!?/p>
王剛答對了嗎?他為什么答得這么快?他是怎么算的?
這個問題如果考慮用什么列方程或者更加“高級”的方法,那就搞復雜了,而且王剛也不能馬上算出答案。那他是怎么算出來的呢?實際上他是從時間上倒過來考慮這情景,馬上就能得出答案。
卡車以每小時65 千米的速度勻速行駛,而小車以每小時80 千米的速度勻速前進,小車相對于卡車的速度為每小時15 千米(或者說15 000 米),即每分鐘250 米。因此,在相撞前一分鐘,小車落后于卡車250米。
小明提出問題時,假設(shè)小車落后于卡車1.5 千米,其實此條件對解這個問題是多余的,不管這兩輛車之間的初始距離是多少,答案只有一個!
上面這個問題看起來并不十分困難,但思考問題的方法不對,解答起來就可能比較麻煩。王剛沒有從正面直接根據(jù)題意敘述的順序考慮問題,而是把問題發(fā)生的順序顛倒過來考慮,快速簡捷地得出了問題的答案!
“司馬光砸缸”是一個歷史故事,更是一個倒過來考慮問題的經(jīng)典例子。當一個小孩掉進大水缸以后,其他小朋友立即想到把這個小孩從缸里拉出來,即“人離開水”,但當他們無法把落水的小孩撈起來時便驚慌失措,哇哇大哭。而司馬光想到的是讓“水離開人”,在緊要關(guān)頭把缸砸破,救活了小孩?!暗惯^來考慮”是一種思考問題的方法,也是一種人生智慧,關(guān)鍵時刻甚至可以挽救人的生命。下面我們舉兩個例子來說明如何運用“倒過來考慮”這種思考問題的方法解決數(shù)學問題。
《算法統(tǒng)宗》是我國古代數(shù)學名著,由明代數(shù)學家程大位所著,對我國民間普及珠算和數(shù)學知識起到了很大的作用。在這部著作中,許多數(shù)學問題都是以歌訣的形式呈現(xiàn)的,其中記錄了一首名叫“沽酒探親朋”的數(shù)學詩:
李白沽酒探親朋,路途遙遠有四程。
一程酒量添一倍,卻被書童喝六升。
行到親朋家里面,半點全無空酒瓶。
借問高明能算士,瓶內(nèi)原有多少升?
這是根據(jù)李白喜愛飲酒的特點而編出來的一道詩歌形式的數(shù)學算題。題中的“沽酒”就是“買酒”,“程”指道路的段落,“四程”即四段路,“書童”指古代侍候文人墨客的小仆人。詩的大意是:李白叫書童帶著盛有一定酒量的酒瓶,隨他一同到遙遠的親朋好友家中去做客。到朋友家有四段路程,每經(jīng)過一段路程,李白都要將瓶中的酒量加倍。但是,調(diào)皮的小書童在每次買酒之后,都要偷偷地將瓶內(nèi)的酒喝掉6 升。這樣,他們邊走邊買并邊被書童偷喝,到朋友家的時候,酒瓶里一點酒也沒有了。問:他們出發(fā)的時候,酒瓶里的酒有多少升?
這道題的常規(guī)方法是列一元一次方程求解,但比較麻煩。如果能夠倒過來考慮,就變得簡單多了。走到朋友家的時候,酒瓶里一點酒也沒有了→第四程書童喝酒之前有6 升酒→第四程酒量加倍之前有3 升酒→第三程書童喝酒之前有9 升酒→第三程酒量加倍之前有4.5 升酒→第二程書童喝酒之前有10.5 升酒→第二程酒量加倍之前有5.25 升酒→第一程書童喝酒之前有11.25 升酒→第一程酒量加倍之前有5.625升酒,即瓶內(nèi)原有5.625 升酒。
再看一個叫做“五兄弟盜寶”的趣味數(shù)學題:相傳,明代京城有一個大臣,生有五個兒子,可這五個兒子整天游手好閑,不務(wù)正業(yè),專干偷雞摸狗的事。有一天,夕陽西下,天漸漸地暗下來,這五兄弟無心觀賞皇宮的美景,一心只想偷點什么。他們轉(zhuǎn)了幾個彎,突然眼前一亮,“藏寶庫”。老大禁不住大叫了一聲:“珠寶!”趁著黑暗,兄弟五人不約而同地翻墻入室,抓起珠寶便徑自往口袋里塞?!翱熳甙?”老大塞滿了口袋,急于回去??衫衔逵捎趧幼髀艙屏艘话?,還沒有走的意思。就在這時,忽聽得一聲怒吼:“站起來,干什么的!”兄弟五人大驚失色,束手就擒,被關(guān)進“宗人府”內(nèi)。
半夜時分,老大翻來覆去,怎么也睡不著,因為皇宮內(nèi)早有規(guī)定,凡是偷寶最多者立刻被處死,其余的也將被逐出皇宮。老大知道自己偷的珠寶最多,于是見四個兄弟睡著了,便悄悄地將自己偷的珠寶往四兄弟的口袋里各塞了一些,塞進去的顆數(shù)恰好等于這四個人原有的珠寶數(shù),之后才坦然睡著。過了一會兒,老二醒了,摸摸口袋里的珠寶:奇怪,珠寶怎么這么多?于是他也悄悄起來,將這些珠寶給其余四個人各塞進去一些,塞進去的顆數(shù)也恰好等于這四個人口袋里的珠寶數(shù)。接著,老三、老四、老五依次醒來,都重復了老大、老二的動作。天亮后,當衛(wèi)士清點五個人的珠寶時,發(fā)現(xiàn)他們每個人口袋里的珠寶都是32顆,兄弟五人都十分驚訝。那么,兄弟五人原來各偷了多少顆珠寶呢?
“倒過來考慮”是一種逆向思維,是一種打破傳統(tǒng)思維方式的創(chuàng)新思維。在學習、工作和生活中,有些問題不妨倒過來考慮,或許會帶你走向一片新的天地!