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看電視,聊數學

瀏覽次數:6793   發布時間:2006-03-29
三個同一天出生在同一醫院的男孩,由於地震的原因,被醫護人員弄混(hún)淆了(le)。做父母的含辛茹苦地將“自(zì)己的孩子”養育了二十年之後,卻意外地發現(xiàn)兒子不是親生的—……。由於電視劇《今生是親人》具有如此誘人的情節和劇中溢出的那濃濃的(de)人間真情,我們一家人都被該劇深(shēn)深地吸(xī)引住了。看了二十(shí)多(duō)集之後,女兒和她媽媽對(duì)於劇中(zhōng)的三個孩子(zǐ)(劉震(zhèn)、楊抗震(zhèn)、高震寶)究竟各是誰家(劉、楊、高(gāo)三家)親生的問題進行了饒有(yǒu)興趣的猜測和爭論。此(cǐ)時,我(wǒ)突然產生一個念頭──向女兒提一個數學問題,即:劇中的護士長將3個孩子送給3位母(mǔ)親,總共有多少種(zhǒng)可能的送法? 
  女兒剛上初中(zhōng),對這個從(cóng)未見過的問題產生了極大的興趣,她很快就列舉了3種不同的送(sòng)法。接著,她(tā)又列舉了兩種送法,我(wǒ)指出其中的一種和前述(shù)3種中的一種重複了。我說:“看來,像這樣列舉下去,容易出現(xiàn)重複,並且還可能產生遺漏。為(wéi)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(kě)以按護士長送對或送錯孩子的(de)個數,把(bǎ)所給問題劃分成幾類情形之後再分別對各類情形進行(háng)討論。下麵我們來考慮,按護士長送對孩(hái)子的個數,所給問題可分為哪幾類情形?” 
  女兒(ér)稍加思考後說:“可分為送對1個孩子、送對2個孩子、送對(duì)3個孩子和3個都沒送對等四類情形”。
  我問:“這(zhè)當中有沒有哪類情形是(shì)不(bú)存在的呢?”
  女(nǚ)兒考慮了(le)一會,突然說:“哎呀!第二類情形不(bú)存在,隻應該分成三類情形。因為總共隻有3個小(xiǎo)孩,如果2個送(sòng)對了,那麽第3個就一定會送對(duì),因此不存在隻送對2個這類情形,對嗎?”
  我說:“對,說得很好!隻應該分成三類(lèi)情形,下麵我(wǒ)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(nǚ)兒拿來了紙和筆,並要她在紙上寫下了(le)“劉、楊、高”三個字,然後我說:“這三個字就分別表示劇中的劉、楊、高三家,他們各自的親生兒子我(wǒ)們分別用a、b、c表示;另外,我們還規定:把(bǎ)a、b、c按一定順序寫(xiě)到劉、楊、高三宇的下麵,就表示(shì)把三個孩子(zǐ)按這樣的順序分別送給了劉、楊、高三家。在這樣的規定下,你能(néng)將三類(lèi)情形下的各(gè)種送法(fǎ)—一寫(xiě)出來(lái)嗎?”
  女兒邊想邊(biān)寫,我在一(yī)旁稍作提示,不一會,她就將所有可能(néng)的(de)送法全部寫(xiě)出來了,如下所示(shì):
     
  送對3個abc
  
  寫完之後,她說:“可見,‘送對1個孩子’的送法有3種;‘送對3個孩子’的送法隻有1種;‘3個都沒送對(duì)’的送法有兩種。因此,所有不同的送法總共有6種。”
  我連連(lián)點頭,在肯定她完全正確以後說(shuō):“從上麵的求解過程可以看(kàn)出,分類討論的方法確實比籠統(tǒng)列舉的方法要好得(dé)多。用該方法解題時(shí),對問題合理地分類至(zhì)關重要。在上述解答中,我們是依據‘護士長送對孩子的個數’這(zhè)一標準對問題進行分類的。事實上(shàng),我們還可以用其(qí)它標準對問題進行分類,比如,依據‘送給劉(liú)家的孩子是誰’或‘孩子a被送到(dào)哪一家’等標準進行(háng)分類。”
  女兒拿起紙和筆。準備(bèi)接這種思路去做。我連忙(máng)擺了擺手說:“這種解法留給你做(zuò)作業,等一會再去做吧。”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(xià)。
  我對女兒說:“劇中的三個孩子的親生父母(mǔ)究竟各是(shì)誰,對我們來(lái)說還是一個謎。現在,我們對這個謎的謎底作一點分(fèn)析。先來求一求(qiú),在上述三類(lèi)情形(xíng)中(zhōng),各類情形出現的可(kě)能性分別有(yǒu)多大?具體地說(shuō)就是:‘送對1個孩(hái)子’、‘送對3個孩子’和‘3個孩子都沒送對’的可能性各有多大?”
  女兒望著我,不語。我立即作了一點提示,我說:“你(nǐ)在讀小學(xué)五年級時,曾經(jīng)做過一道‘擲硬幣’的操作項。當時我和你曾做過一個分析,即:隨意拋(pāo)擲的一枚硬幣,落地後隻有‘正麵向上’和‘反麵向上’這兩種可能的結(jié)果。顯(xiǎn)然,這兩種結果出現的可能性是相等(děng)的,均為。仿照這種分析方法,我們同樣可(kě)以對‘送孩子’的問題作出類似的分析。分析中需要抓住的要點是:在3個孩子被弄(nòng)混淆的條件下,一共存(cún)在6種可能(néng)的送法,並且,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(shù)‘三類情形’依次(cì)占3種、1種和2種。抓住(zhù)這些要點,你能分析出三類情形中每一類(lèi)情形出現的可能性分別是多少嗎?”我(wǒ)向女兒問道(dào)。
  女兒經過一番思考,終於(yú)得到了問題的答案。即:三類(lèi)情形出(chū)現的可能性分(fèn)別為
   (即)

  我說:“對,答案正確!從這個答案中可以看出,‘送對(duì)1個孩子’這類情(qíng)形出現的可能性最大。因此,前麵所說的‘謎底’,很可能就屬於這類增形。當然,這是從數學的角(jiǎo)度來分析的,如(rú)果我們從藝術的角度(dù)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個孩子都沒送對!’”三個孩子究竟誰是誰家親生的,隨著劇俏的進一步發展,我的女兒和(hé)她媽媽(mā)將繼續她們的猜(cāi)測和爭論。
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