解题策略——退位思考

(整期优先)网络出版时间:2014-08-18
/ 1

解题策略——退位思考

凌文聪

凌文聪广东省兴宁市田家炳中学514500

在现实生活中,“退”是一种美德,也是一种策略。在解决数学问题上,“退”是一种思维方法,也是一种解题技巧。

先看一个强盗分金的例子:

五个强盗抢到了一百个金币,但又不愿意平分,最后五个人同意先抓阄决定顺序:抓到1的是1号,抓到2的是2号,依次类推。然后由1号强盗提出分配方案,他的方案必须有所有人(包括他自己)的半数以上通过才可执行,否则他将被丢进海中喂鲨鱼,再由2号强盗提出分配方案;2号的方案也要所有剩下的人(包括他自己)的半数以上通过,否则他也将被丢进海中喂鲨鱼,依次类推。假设这五个强盗都非常理智且绝顶聪明而又一诺千金,请问,1号强盗要怎样分配才能使自己得到的金币最多?为什么?”

这是一道非常有趣的智力问题,直觉上一号很不幸,不但一无所得,还有性命之忧。但是答案会让你大吃一惊,在这里,退位思考起到了非常关键的作用。

退为最简单的情况,如果1-3号强盗都喂了鲨鱼,只剩4号和5号的话,5号一定投反对票让4号喂鲨鱼,以独吞全部金币,所以,4号惟有支持3号才能保命。3号会提(100,0,0)的分配方案,因为他知道4号一无所获但还是会投赞成票,再加上自己一票,他的方案即可通过。不过,2号推知到3号的方案,就会提出(98,0,1,1)的方案,即放弃3号,而给予4号和5号各一枚金币。由于该方案对于4号和5号来说比在3号分配时更为有利,他们将支持他而不希望他出局而由3号来分配。这样,2号将拿走98枚金币。不过,2号的方案会被1号所洞悉,1号并将提出(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)的方案,即放弃2号,而给3号一枚金币,同时给4号(或5号)2枚金币。由于1号的这一方案对于3号和4号(或5号)来说相比2号分配时更优,他们将投1号的赞成票,再加上1号自己的票,1号的方案可获通过,97枚金币可落入囊中。

在解决数学问题上,如何运用退位思考呢?

一、退为简单的情形,从简单问题出发,寻找解题方法

例1.4个平面最多可以把空间分成几部分?

分析:这道题靠空间想象去得出答案是非常困难的,不妨从简单情况出发,寻找规律。一个平面把空间分成2部分,2个平面最多把空间分成4部分,此时,第二个平面和第一个平面相交,有一条交线,此交线把第二个平面分成2部分,每一部分都把其所在空间一分为二,因此,在原来的基础上多了2部分。3个平面最多把空间分成8部分,此时,第三个平面和前两个平面都相交,有两条交线,两条线最多把第三个平面分成4部分,每一部分都把其所在空间一分为二,因此,在原来的基础上多了4部分。同理,要使4个平面把空间分成最多部份,第四个平面应和前三个平面都相交,有三条交线,三条线最多把第四个平面分成7部分,每一部分都把其所在空间一分为二,因此,在原来的基础上多了7部分。因此,4个平面最多可以把空间分成15部分。

二、退为特殊情况

几乎每个学生都知道一般情况成立的命题特殊情况一定成立,但是,学生在解题过程中却往往不能很好地利用这一点。