數(shù)學(xué)界存在很多有意思的邏輯謎題,其中一類非常有名也很燒腦的邏輯謎題,叫作“愛(ài)因斯坦謎題”。它因其嚴(yán)密的線索和唯一的解法,讓無(wú)數(shù)解謎愛(ài)好者著迷。
盡管這個(gè)謎題的名字里包含“愛(ài)因斯坦”,但它并不是由這位物理學(xué)家所創(chuàng)。不過(guò),解決這類題目所需的縝密思維和抽絲剝繭的解題方法,正符合愛(ài)因斯坦所倡導(dǎo)的追求理性與邏輯的科學(xué)精神。接下來(lái),讓我們一起來(lái)了解這種有趣的邏輯謎題,探究它的解題策略,并嘗試親自設(shè)計(jì)這類有趣的謎題!
什么是愛(ài)因斯坦謎題
同學(xué)們都知道,我們生活在信息時(shí)代,其中“蹭熱度”和“標(biāo)題黨”現(xiàn)象極為常見(jiàn)。只要標(biāo)題夠吸睛,就可能獲得巨大的點(diǎn)擊量。在數(shù)學(xué)界,也有一類因“標(biāo)題”走紅的謎題,那就是愛(ài)因斯坦謎題。
這類謎題為什么叫“愛(ài)因斯坦謎題”?其實(shí),它一開(kāi)始就是為了“蹭科學(xué)家的流量”。據(jù)說(shuō)這道題是愛(ài)因斯坦所創(chuàng),據(jù)說(shuō)全世界只有 2% 的人能答對(duì),據(jù)說(shuō)答對(duì)這道題的人智商140以上這些“據(jù)說(shuō)”有沒(méi)有確鑿的依據(jù)?當(dāng)然沒(méi)有!但不可否認(rèn),這些“據(jù)說(shuō)”成功勾起了人們的好奇心:到底是什么謎題這么難?于是,謎題火了。
名字雖然夸張,但題目本身確實(shí)有意思,我們就以最經(jīng)典的愛(ài)因斯坦謎題為例,來(lái)詳細(xì)解說(shuō)它是怎么培養(yǎng)解題者的邏輯思維能力的。
最經(jīng)典的愛(ài)因斯坦謎題
一條街上有5棟房子,每棟房子的顏色都不同,每棟房子里住著不同國(guó)籍的人,這5個(gè)人抽著不同品牌的香煙,養(yǎng)著不同的寵物,喝著不同的飲料。請(qǐng)你根據(jù)下面給出的15條線索,分析出哪個(gè)國(guó)家的人養(yǎng)魚(yú)。
1英國(guó)人住在紅色房子里。
2 口瑞典人養(yǎng)狗。
3 D丹麥人喝茶。
4 口綠色房子在白色房子的左側(cè)。
5綠色房子的主人喝咖啡。
6抽A品牌香煙的人養(yǎng)鳥(niǎo)。
7黃色房子的主人抽B品牌香煙。
8住在中間房子的男人喝牛奶。
9挪威人住在第一棟房子里。
10抽C品牌香煙的人住在養(yǎng)貓的人隔壁。
11養(yǎng)馬的人住在抽B品牌香煙的人隔壁。
愛(ài)因斯坦教授,您對(duì)于以您名字命名的謎題有何看法?大家用您的名字來(lái)“蹭熱度”,您怎么看?
12抽D品牌香煙的人喝啤酒。
13德國(guó)人抽E品牌香煙。
14挪威人住在藍(lán)色房子的旁邊。
15抽C品牌香煙的人的鄰居喝白水。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的愛(ài)因斯坦謎題,通常會(huì)給你多條線索,要求你從錯(cuò)綜復(fù)雜的線索中逐步推理出“哪個(gè)國(guó)家的人養(yǎng)魚(yú)”“哪個(gè)國(guó)家的人喝白水”等答案。這類謎題考驗(yàn)?zāi)隳懿荒芾砬迕織l線索之間的關(guān)系,逐步找到答案。
如果這能激發(fā)更多人對(duì)邏輯推理謎題的興趣,那我樂(lè)見(jiàn)其成。
步驟1:根據(jù)線索明確對(duì)象和屬性
解題之前首先要明確對(duì)象和屬性。對(duì)象指的是一個(gè)獨(dú)立的存在。在這個(gè)例子中,5棟房子代表了5個(gè)獨(dú)立對(duì)象;每個(gè)對(duì)象都有許多不同的屬性,這些屬性用來(lái)描述對(duì)象的不同特征,根據(jù)15條線索和提問(wèn)“哪個(gè)國(guó)家的人養(yǎng)魚(yú)”可以看出,謎題中的5個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的5種屬性分別是:
房子的顏色
房主的國(guó)籍
養(yǎng)的寵物
紅色、綠色、白色、黃色、藍(lán)色
英國(guó)人、瑞典人、丹麥人、挪威人、德國(guó)人
喝的飲料
抽的香煙
茶、咖啡、牛奶、啤酒、白水
A品牌、B品牌、C品牌、 D品牌、E品牌
大家是否注意到,謎題中每個(gè)對(duì)象的每種屬性都各不相同。在一些愛(ài)因斯坦謎題中,線索提供的屬性可能不完整,但邏輯表或題干里會(huì)列出缺失的屬性。比如,要求填入5種飲料,但線索里總共只提到了4種飲料,剩下的1種飲料就只可能出現(xiàn)在題干里或邏輯表的表頭里。
步驟2:根據(jù)對(duì)象和屬性,列出表格
解決愛(ài)因斯坦謎題的最好方法就是列表法。列表前先確定行數(shù)或列數(shù),每一行列出某一種屬性的所有可能,每一列列出每一個(gè)對(duì)象的所有屬性。這樣的表被稱為“邏輯表”,因?yàn)樾枰顚?行5列的內(nèi)容,因此,也可以把這道謎題稱為“ 5×5 的邏輯推理表格題”。
特別 策劃
步驟3:從最直接、明顯的線索開(kāi)始
在謎題中,總有一些很直接的線索,不需要太多推理,解題者就可以輕松填人答案??梢栽谑褂猛甑木€索前的口中打鉤,表示已用。
步驟4:使用邏輯分析法
解決愛(ài)因斯坦謎題,其核心在于用邏輯推理把零散的線索逐步串聯(lián)起來(lái),最終推導(dǎo)出完整、無(wú)矛盾的結(jié)果。在運(yùn)用邏輯推理時(shí),解題者有以下5個(gè)策略可以使用。
策略1:遞進(jìn)推理
利用表中已經(jīng)填入的信息,再結(jié)合某一條未使用的線索進(jìn)行推理。例如,填人挪威人和牛奶之后,就要在線索里找一找,看看還有沒(méi)有和挪威人、牛奶相關(guān)聯(lián)的線索。
策略2:根據(jù)同屬性的關(guān)系推理
邏輯謎題還會(huì)有不少描述同一個(gè)屬性內(nèi)在聯(lián)系的線索,這種聯(lián)系可能是與時(shí)間、空間或數(shù)量相關(guān),等等。比如可能會(huì)出現(xiàn)“X在Y的旁邊”“X比Y先”“X比Y后”等描述。因此,在推理時(shí),需要將兩個(gè)有聯(lián)系的屬性看作一個(gè)整體。
策略3:聯(lián)動(dòng)推理
有些線索會(huì)蘊(yùn)含多種關(guān)聯(lián)性,將這類線索與邏輯表中已填的信息結(jié)合,進(jìn)行橫向和縱向排查,一旦某個(gè)屬性被鎖定,其他相關(guān)屬性也會(huì)被進(jìn)一步限制,引發(fā)解題“連鎖反應(yīng)”。
策略4:排除法
當(dāng)某一行或某一列只剩一個(gè)空格時(shí),該空格只能填人最后僅剩的那個(gè)屬性。
策略5:交叉驗(yàn)證法
交叉驗(yàn)證法的核心思想是利用兩條或多條線索之間的重疊信息來(lái)驗(yàn)證和確認(rèn)某個(gè)屬性的正確歸屬。
第1步:根據(jù)線索3,“丹麥人喝茶”,分析得出挪威人不喝茶。
第2步:根據(jù)線索12,“抽D品牌香煙的人喝啤酒”,分析得出挪威人不喝啤酒。
第3步:用排除法可以確定挪威人喝白水。
到目前為止,我們已經(jīng)使用了15條線索中的10條,并在邏輯表里確定了12個(gè)格子的正確答案,還剩5條線索未使用。同學(xué)們可以將前面介紹的5個(gè)策略相互結(jié)合,利用剩余線索逐步推導(dǎo),繼續(xù)完成邏輯表。