陳春云
阿才吃完飯,坐在沙發(fā)上回味一則今天讀過的智慧故事:話說清朝宰相劉墉因為直言進(jìn)諫,觸怒龍顏。乾隆皇帝當(dāng)堂做了兩個“紙鬮”,名曰“生死鬮”:一個上面寫著“生”,一個寫著“死”。其實劉墉知道,乾隆在這兩張“紙鬮”上,寫的都是“死”字,劉墉不管抽到哪一張,都會被處死。怎么辦?
劉墉突然想起來,只要證明自己沒有抽到的那張是“死”,就等于證明了自己抽到的這張是“生”??!于是他靈機(jī)一動,上前抽出一張“紙鬮”,然后一口吞下去。現(xiàn)場所有人都傻眼了,大家只能通過劉墉沒有抽到的那張,來反證劉墉抽到的這張是什么。大家打開那張沒有被劉墉抽到的“紙鬮”一看,果然是“死”,乾隆皇帝只好赦免了劉墉。
阿才被劉墉的智慧深深折服,靜下心來想一想:這不就類似于數(shù)學(xué)課上,老師教的反證法嗎?
復(fù)雜的賽制
阿才清楚地記得,老師是這樣說的:“六年級舉行象棋比賽,共有100人報名參加?!苯又?,老師宣布了比賽方法:“抽簽分組。組內(nèi)2人只下一盤棋,勝利者參與下一輪抽簽。如人數(shù)為奇數(shù)時,未抽到對手的人,直接進(jìn)入下一輪抽簽。依此操作,直至決出冠軍。”你知道這次比賽一共下多少盤嗎?
那時候,阿才很快得出了答案,自信地回答道:“單獨(dú)看比賽規(guī)則的表述,從比賽開始到比賽結(jié)束,一輪一輪地比賽,我們依次思考下去,就比較麻煩了。但是,我們可以反過來想,從結(jié)果入手。要想得到冠軍,就需要淘汰99人。而每下一盤就淘汰一人,所以一共要下99盤?!卑⒉艑χR的快速掌握,讓老師和同學(xué)們不由得贊嘆。
相同花色的牌
有一次,阿才的同桌拿出了一副撲克牌,說:“我手里的這副牌,除了2張王牌之外,共有52張牌。在這52張牌中,共有4種花色——紅桃、方塊、梅花和黑桃。這4種花色各有13張,從中任意抽牌,你說,最少要抽出多少張牌,才能保證4張牌是同一花色的?”
阿才想了想,說:“這里‘保證的意思,想必是無論怎樣抽牌,都一定有4張牌是同一花色的吧。”
阿才的同桌點(diǎn)了點(diǎn)頭。
“那我們先抽12張牌,看看是否能保證有4張同花色的?雖然有時12張牌中可能有4張是同一花色的,甚至4張以上是同一花色的,但這都不能保證一定有4張牌是同一花色的。因為抽的這12張牌,可能是每種花色正好是3張牌,因此不能保證一定有4張同一花色的?!卑⒉爬^續(xù)說道。
那么任意抽13張牌,是否能保證有4張是同花色的呢?
阿才說:“如果一種花色的牌沒有4張的話,那么每種花色最多只能有3張,因此4種花色的牌加起來最多只能有12張,與抽出來的13張牌矛盾。這種證明方法叫作反證法。就是假設(shè)結(jié)論是錯誤的,然后推出其中的某一點(diǎn)是與已知條件矛盾的,這就說明這個假設(shè)是不對的,因此說明我們得出的結(jié)論是正確的?!?/p>
“最后”的證明
阿才與同桌對反證法的討論熱情還沒有減少。阿才翻出書桌上的一本書,指著上面的兩道題對同桌說道:“你看,這是我給你精心準(zhǔn)備的一道題,我們就用它來結(jié)束今天的討論吧!你可以試試看喲,嘿嘿?!?/p>
阿才的同桌看了看,題目描述很簡潔,大致是這樣的:
一個三角形中不可能有兩個鈍角。(請用反證法證明)
阿才的同桌撓了撓頭,思考了一下,說:“哈哈,你難不倒我的。雖然這道題的相關(guān)描述很少,但是我已經(jīng)想出答案了。我先問問你,你知道三角形內(nèi)角和定理嗎?”
阿才不服輸?shù)卣f:“我當(dāng)然知道了,三角形的內(nèi)角和定理是‘三角形三個內(nèi)角的和等于180°。”
阿才的同桌開心地一拍大腿,說:“對啊,聽好了。假設(shè)一個三角形有兩個鈍角,那這兩個鈍角的和就會大于180°,這與三角形內(nèi)角和定理互相矛盾啊!所以對題目的假設(shè)是不成立的,那么原命題就是正確的?!?/p>
阿才的同桌回答正確,兩個人也心滿意足地結(jié)束了有關(guān)反證法的交流。