看電視,聊數(shù)學(xué)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  三個(gè)同一天出生在同一醫(yī)院的男孩,由于地震的原因,被醫(yī)護(hù)人員弄混淆了。做父母的含辛茹苦地將“自己的孩子”養(yǎng)育了二十年之后,卻意外地發(fā)現(xiàn)兒子不是親生的—……。由于電視劇《今生是親人》具有如此誘人的情節(jié)和劇中溢出的那濃濃的人間真情,我們一家人都被該劇深深地吸引住了?戳硕嗉螅畠汉退龐寢寣(duì)于劇中的三個(gè)孩子(劉震、楊抗震、高震寶)究竟各是誰家(劉、楊、高三家)親生的問題進(jìn)行了饒有興趣的猜測(cè)和爭(zhēng)論。此時(shí),我突然產(chǎn)生一個(gè)念頭──向女兒提一個(gè)數(shù)學(xué)問題,即:劇中的護(hù)士長(zhǎng)將3個(gè)孩子送給3位母親,總共有多少種可能的送法?

  女兒剛上初中,對(duì)這個(gè)從未見過的問題產(chǎn)生了極大的興趣,她很快就列舉了3種不同的送法。接著,她又列舉了兩種送法,我指出其中的一種和前述3種中的一種重復(fù)了。我說:“看來,像這樣列舉下去,容易出現(xiàn)重復(fù),并且還可能產(chǎn)生遺漏。為了解決這一類問題,我們常常采用分類討論的辦法。比如,我們可以按護(hù)士長(zhǎng)送對(duì)或送錯(cuò)孩子的個(gè)數(shù),把所給問題劃分成幾類情形之后再分別對(duì)各類情形進(jìn)行討論。下面我們來考慮,按護(hù)士長(zhǎng)送對(duì)孩子的個(gè)數(shù),所給問題可分為哪幾類情形?”

  女兒稍加思考后說:“可分為送對(duì)1個(gè)孩子、送對(duì)2個(gè)孩子、送對(duì)3個(gè)孩子和3個(gè)都沒送對(duì)等四類情形”。

  我問:“這當(dāng)中有沒有哪類情形是不存在的呢?”

  女兒考慮了一會(huì),突然說:“哎呀!第二類情形不存在,只應(yīng)該分成三類情形。因?yàn)榭偣仓挥?個(gè)小孩,如果2個(gè)送對(duì)了,那么第3個(gè)就一定會(huì)送對(duì),因此不存在只送對(duì)2個(gè)這類情形,對(duì)嗎?”

  我說:“對(duì),說得很好!只應(yīng)該分成三類情形,下面我們就來考慮,這三類情形下的可能送法分別有多少種?”

  為方便起見,我叫女兒拿來了紙和筆,并要她在紙上寫下了“劉、楊、高”三個(gè)字,然后我說:“這三個(gè)字就分別表示劇中的劉、楊、高三家,他們各自的親生兒子我們分別用a、b、c表示;另外,我們還規(guī)定:把a(bǔ)、b、c按一定順序?qū)懙絼ⅰ、高三宇的下面,就表示把三個(gè)孩子按這樣的順序分別送給了劉、楊、高三家。在這樣的規(guī)定下,你能將三類情形下的各種送法—一寫出來嗎?”

  女兒邊想邊寫,我在一旁稍作提示,不一會(huì),她就將所有可能的送法全部寫出來了,如下所示:

     

  送對(duì)3個(gè)abc

  

  寫完之后,她說:“可見,‘送對(duì)1個(gè)孩子’的送法有3種;‘送對(duì)3個(gè)孩子’的送法只有1種;‘3個(gè)都沒送對(duì)’的送法有兩種。因此,所有不同的送法總共有6種!

  我連連點(diǎn)頭,在肯定她完全正確以后說:“從上面的求解過程可以看出,分類討論的方法確實(shí)比籠統(tǒng)列舉的方法要好得多。用該方法解題時(shí),對(duì)問題合理地分類至關(guān)重要。在上述解答中,我們是依據(jù)‘護(hù)士長(zhǎng)送對(duì)孩子的個(gè)數(shù)’這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)問題進(jìn)行分類的。事實(shí)上,我們還可以用其它標(biāo)準(zhǔn)對(duì)問題進(jìn)行分類,比如,依據(jù)‘送給劉家的孩子是誰’或‘孩子a被送到哪一家’等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。”

  女兒拿起紙和筆。準(zhǔn)備接這種思路去做。我連忙擺了擺手說:“這種解法留給你做作業(yè),等一會(huì)再去做吧。”望著女兒興致勃勃的樣子,我決定把問題的討論再延伸一下。

  我對(duì)女兒說:“劇中的三個(gè)孩子的親生父母究竟各是誰,對(duì)我們來說還是一個(gè)謎。現(xiàn)在,我們對(duì)這個(gè)謎的謎底作一點(diǎn)分析。先來求一求,在上述三類情形中,各類情形出現(xiàn)的可能性分別有多大?具體地說就是:‘送對(duì)1個(gè)孩子’、‘送對(duì)3個(gè)孩子’和‘3個(gè)孩子都沒送對(duì)’的可能性各有多大?”

  女兒望著我,不語。我立即作了一點(diǎn)提示,我說:“你在讀小學(xué)五年級(jí)時(shí),曾經(jīng)做過一道‘?dāng)S硬幣’的操作項(xiàng)。當(dāng)時(shí)我和你曾做過一個(gè)分析,即:隨意拋擲的一枚硬幣,落地后只有‘正面向上’和‘反面向上’這兩種可能的結(jié)果。顯然,這兩種結(jié)果出現(xiàn)的可能性是相等的,均為。仿照這種分析方法,我們同樣可以對(duì)‘送孩子’的問題作出類似的分析。分析中需要抓住的要點(diǎn)是:在3個(gè)孩子被弄混淆的條件下,一共存在6種可能的送法,并且,每一種送法被采用的可能性都是相等的;在6種可能的送法中,前述‘三類情形’依次占3種、1種和2種。抓住這些要點(diǎn),你能分析出三類情形中每一類情形出現(xiàn)的可能性分別是多少嗎?”我向女兒?jiǎn)柕馈?/p>

  女兒經(jīng)過一番思考,終于得到了問題的答案。即:三類情形出現(xiàn)的可能性分別為

   (即)

  我說:“對(duì),答案正確!從這個(gè)答案中可以看出,‘送對(duì)1個(gè)孩子’這類情形出現(xiàn)的可能性最大。因此,前面所說的‘謎底’,很可能就屬于這類增形。當(dāng)然,這是從數(shù)學(xué)的角度來分析的,如果我們從藝術(shù)的角度或者說從‘做戲’的角度來分析,在上述三類情形中,最具戲劇性的謎底是:‘a(chǎn)個(gè)孩子都沒送對(duì)!’”三個(gè)孩子究竟誰是誰家親生的,隨著劇俏的進(jìn)一步發(fā)展,我的女兒和她媽媽將繼續(xù)她們的猜測(cè)和爭(zhēng)論。


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