Решение
логических задач табличным способом
Основной смысл в решении логической задачи
состоит в том, чтобы как следует разобраться в условии, распутать все связи
между участвующими объектами. В первую очередь, логика отвечает за упорядочивание
мыслей. Отсюда можно сказать, что логические задачи – задачи, в первую очередь,
на установление порядка.
Главным в предлагаемых задачах является способ
решения — построение таблицы, строки которой соответствуют элементам одного из
рассматриваемых в условии задачи множеств, столбцы — элементам другого,
пересечение строки и столбца — комбинации двух элементов разных множеств. С
помощью такой таблицы анализируются условия задачи, делаются выводы,
проверяется избыточность, полнота и правильность выводов.
Объекты двух классов находятся в отношении взаимно однозначного
соответствия, если:
1) в этих классах одинаковое количество объектов;
2) каждый объект первого класса связан заданным свойством только с
одним объектом второго класса.
В соответствующей таблице в каждой строке и каждой графе будет
находиться только одна цифра – 0 (ложь) или 1 (истина), фиксирующая наличие
связи между объектами. Это свойство можно использовать при решении логических
задач.
ЗАДАЧИ
Задача 1. Однажды в Артеке за круглым столом оказался пятеро ребят из
Москвы, Санкт-Петербурга, Новгорода, Перми и Томска: Юра, Толя,
Леша, Коля и Витя. Москвич сидел между Томичем и Витей, петербуржец – между
Юрой и Толей, а напротив него сидели пермяк и Алеша. Коля никогда не был в
Санкт-Петербурге, а Юра не был в Москве и Томске, Томич с Толей регулярно
переписываются.
Определить в каком городе живет каждый из ребят?
Задача 2. Маша, Оля, Лена и Валя — замечательные девочки. Каждая из них
играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из
иностранных языков. Инструменты и языки у них разные. Маша играет на рояле.
Девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке. Оля играет на
виолончели. Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским. Лена
не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски.
Нужно определить, на каком инструменте играет каждая из девочек и
каким иностранным языком она владеет.
Задача 3. Три одноклассника — Влад, Тимур и Юра, встретились спустя 10 лет
после окончания школы. Выяснилось, что один из них стал врачом, другой физиком,
а третий юристом. Один полюбил туризм, другой бег, страсть третьего — регби.
Юра сказал, что на туризм ему не хватает времени, хотя его сестра
— единственный врач в семье, заядлый турист. Врач сказал, что он разделяет
увлечение коллеги.
Забавно, но у двоих из друзей в названиях их профессий и увлечений
не встречается ни одна буква их имен.
Определите, кто чем любит заниматься в свободное время и у кого
какая профессия.
Задача 4. В симфонический оркестр приняли на работу трёх музыкантов:
Брауна, Смита и Вессона, умеющих играть на скрипке, флейте, альте, кларнете,
гобое и трубе.
Известно, что:
·
Смит самый высокий;
·
играющий на скрипке меньше
ростом играющего на флейте;
·
играющие на скрипке и флейте и
Браун любят пиццу;
·
когда между альтистом и
трубачом возникает ссора, Смит мирит их;
·
Браун не умеет играть ни на
трубе, ни на гобое.
На каких инструментах играет каждый из музыкантов, если каждый
владеет двумя инструментами?
Задача 5. В субботний вечер Семен, Коля и
Витя решили развлечься. У них был выбор: кино, рок-концерт или танцы.
·
Семён любит
кино, но к танцам менее нетерпим, чем к рок-музыке.
·
Коля любит
танцевать, но готов пойти в кино скорее, чем на рок концерт.
·
Витя любит
рок-музыку меньше чем танцы, но кино ему всё-таки не так неприятно, как танцы
или концерт.
Поскольку вопрос решатся большинством голосов,
то куда, на ваш взгляд отправились эти ребята?
Задача 6. Трое мальчиков Костя, Фома и Марат
дружили с тремя девочками – Женей, Светой и Мариной. Но вскоре компания
разделилась на пары, потому, что оказалось:
·
Света
ненавидит ходить на лыжах.
·
Костя, Женин
брат часто катается со своей подружкой на лыжах
·
А Фома теперь
бежит на свидание к Костиной сестре.
С кем же проводит время Марат?
Задача 7. Шестеро друзей в ожидании электрички заскочили в
буфет.
·
Маша взяла то
же, что и Егор, и вдобавок ещё бутерброд с сыром.
·
Аня купила,
то же, что и Саша, но не стала покупать шоколадное печенье.
·
Кирилл ел то
же, что и Мила, но без луковых чипсов.
·
Егор
завтракал тем же что и Аня, но бутерброду с котлетой предпочел картофельные
чипсы.
·
Саша ел то
же, что и Мила, но вместо молочного коктейля пил лимонад.
Из чего состоял завтрак каждого из друзей?
Задача 8. В одном небольшом кафе в смене одновременно
работали 5 человек: администратор, повар, кондитер, кассир, дворник.
Одновременно на работу выходили мисс Галбрейт, мисс Шерман, мистер Вильямс,
мистер Вортман и мистер Блейк. При этом известно, что:
·
Повар –
холостяк.
·
Кассир и администратор
жили в одной комнате, когда учились в колледже.
·
Мистер Блейк
и мисс Шерман встречаются только на работе.
·
Миссис
Вильямс расстроилась, когда муж сказал ей, что администратор отказал ему в
отгуле.
·
Вортман
собирается быть шафером на свадьбе у кассира и кондитера.
Кто на какой должности в этом кафе?
Примечание:
1. Жить в одной комнате могли только студенты одного пола
2. Шафер по традициям обязательно неженат.
3. Миссис – замужняя, мисс — нет
Задача
9. Три друга —
Иван, Дмитрий, Степан преподают различные предметы (химию, литературу, физику)
в школах Москвы, Калининграда и Перми. Известно:
·
Иван работает
не в Москве, а Дмитрий не в Калининграде;
·
москвич
преподает не физику;
·
тот, кто
работает в Калининграде, преподает химию;
·
Дмитрий
преподает не литературу.
Какой предмет и в каком городе преподает каждый
из товарищей?
Задача 10. Четыре девочки Маша, Таня, София и Полина
взяли в кафе сок. Каждая из них покупал только один сок, причем две из них
купили сок яблочный, одна виноградный, и одна – грушевый. Известно, что у Маши
и Тани разные вкусы. Разные соки взяли Маша с Софией, Полина с Софией, Полина с
Машей и Таня с Софией. Кроме того известно, что Маша купила не грушевый сок.
Определить, какой сок пила каждая из них.
Задача 11. Три дочери
писательницы Дорис Кей — Джуди, Айрис и Линда, тоже очень талантливы. Они
приобрели известность в разных видах искусств — пении, балете и кино. Все они
живут в разных городах, поэтому Дорис часто звонит им в Париж, Рим и Чикаго.
Известно,
что:
·
Джуди живет не в Париже, а Линда — не в
Риме;
·
парижанка не снимается в кино;
·
та, кто живет в Риме, певица;
·
Линда равнодушна к балету.
Где
живет Айрис, и какова ее профессия?
Задача 12.*Пятеро одноклассников — Ирена, Тимур, Камилла, Эльдар и Залим
стали победителями олимпиад школьников по физике, математике, информатике,
литературе и географии. Известно, что: победитель олимпиады по информатике учит
Ирену и Тимура работе на компьютере; Камилла и Эльдар тоже заинтересовались
информатикой; Тимур всегда побаивался физики; Камилла, Тимур и победитель
олимпиады по литературе занимаются плаванием; Тимур и Камилла поздравили
победителя олимпиады по математике; Ирена сожалеет о том, что у нее остается
мало времени на литературу. Победителем какой олимпиады стал каждый из этих
ребят?
Информатика, 10 класс. Урок № 13.
Тема — Логические задачи и способы их решения
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: метод рассуждений, табличный метод, метод упрощения логических выражений.
Глоссарий по теме: для решения логических задач необходимо знать таблицы истинности логических операций и правила преобразования логических выражений (законы алгебры логики). Этот материал рассмотрен в предыдущих уроках №11,12.
Основная литература по теме урока:
Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса
— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017 (с.197—209)
Открытые электронные ресурсы по теме:
http://lbz.ru/metodist/authors/informatika/3/eor10.php
http://kpolyakov.spb.ru/school/ege.htm
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Исходными данными в логических задачах являются высказывания. Высказывания и взаимосвязи между ними бывают так сложны, что разобраться в них без использования специальных методов сложно. Способов решения логических задач немало, но наибольшее распространение получили метод рассуждений, табличный метод и метод упрощения логических выражений. Познакомимся с ними поочередно.
Метод рассуждений
Основная идея этого метода состоит в том, чтобы последовательно анализировать всю информацию, имеющуюся в задаче, и делать на этой основе выводы.
Пример 1. На одной улице стоят в ряд 4 дома, в каждом из которых живёт по одному человеку. Их зовут Василий, Семён, Геннадий и Иван. Известно, что все они имеют разные профессии: скрипач, столяр, охотник и врач. Известно, что:
— столяр живёт правее охотника;
— врач живёт левее охотника;
— скрипач живёт с краю;
— скрипач живёт рядом с врачом;
— Семён не скрипач и не живёт рядом со скрипачом;
— Иван живёт рядом с охотником;
— Василий живёт правее врача;
— Василий живёт через дом от Ивана.
Определим, кто где живёт.
Изобразим дома прямоугольниками и пронумеруем их:
Известно, что скрипач живёт с краю (3). Следовательно, он может жить в доме 1 или в доме 4.
Скрипач живёт рядом с врачом (4), т. е. врач может жить правее (дом 2) или левее (дом 3) скрипача.
Но врач живёт левее охотника (2), следовательно, скрипач не может жить в доме 4, т. к. в противном случае получится, что врач, живущий рядом с ним, живёт правее охотника, а это противоречит условию (2). Таким образом, скрипач живёт в доме 1, а врач — рядом с ним, в доме 2.
Так как врач живёт левее охотника (2), а столяр — правее охотника (1), то охотнику достается дом 3, а столяру — дом 4.
Так как Семён не скрипач и не живёт рядом со скрипачом (5), то он может жить в доме 3 или в доме 4.
Так как Иван живёт рядом с охотником (6), то он может жить в доме 2 или 4.
Так как Василий живёт правее врача (7), то он может жить в доме 3 или 4.
По условию (8) Василий живет через дом от Ивана, значит, в доме 1 может жить только Геннадий, в доме 2 — Иван, в доме 4 — Василий, в доме 3 — Семён.
Как видите, далеко не самая сложна задача потребовала достаточно серьезных рассуждений. Этот метод, как правило, применяется для решения простых задач.
Задачи о рыцарях и лжецах — это такой класс логических задач, в которых фигурируют персонажи:
— рыцарь — человек, всегда говорящий правду;
— лжец — человек, всегда говорящий ложь;
— обычный человек — человек, который в одних ситуациях может говорить правду, а в других лгать.
Решение подобных задач сводится к перебору вариантов и исключению тех из них, которые противоречат условию.
Пример 2. Двое жителей острова А и В разговаривали между собой в саду. Проходивший мимо незнакомец спросил у А: «Вы рыцарь или лжец?». Тот ответил, но так неразборчиво, что незнакомец не смог ничего понять. Тогда незнакомец спросил у В: «Что сказал А?».
«А сказал, что он лжец», — ответил В. Может ли незнакомец доверять ответу В? Мог ли А сказать, что он лжец?
Если А — рыцарь, то он скажет правду и сообщит, что он рыцарь.
Если А — лжец, то он скроет правду и сообщит, что он рыцарь.
Это значит, что В, утверждающий, что «А сказал, что он лжец» заведомо лжёт; он – лжец.
Определить, кем является А, в данной ситуации невозможно.
Табличный метод
Для решения логических задач, связанных с рассмотрением нескольких конечных множеств, прибегают к помощи таблиц или графов. От того, насколько удачно выбрана их структура, во многом зависит успешность решения задачи.
Пример 3. В летнем лагере в одной палатке жили Алёша, Боря, Витя и Гриша. Все они разного возраста, учатся в разных классах (с 7-го по 10-й) и занимаются в разных кружках: математическом, авиамодельном, шахматном и фотокружке. Выяснилось, что
— фотограф старше Гриши;
— Алеша старше Вити, а шахматист старше Алёши;
— в воскресенье Алёша с фотографом играли в теннис, а Гриша в то же время проиграл авиамоделисту в городки.
Определим, кто в каком кружке занимается.
В этой задаче речь идёт о высказывательной форме (предикате) вида «Ученик х занимается в кружке у». Требуется определить такие значения х и у, чтобы высказывательная форма превратилась в истинное высказывание.
Составим таблицу:
Рассмотрим условия (1)-(3) и сделаем выводы: Гриша — не фотограф (1); шахматист — не Алёша и не Витя (2); Алёша — не фотограф и не авиамоделист, Гриша — не фотограф и не авиамоделист (3). Отметим это в таблице:
Мы можем сделать вывод, что Алёша занимается математикой, а Гриша — шахматами:
Из того, что Гриша — шахматист и условий (1) и (2) можем расположить учеников по возрасту (в порядке возрастания): Витя — Алёша — Гриша — фотограф. Следовательно, Боря — фотограф.
Ответ: Витя (7 класс) занимается в авиамодельном кружке, Алёша (8 класс) — в математическом, Гриша (9 класс) — в шахматном, Боря (10 класс) — в фотокружке.
Использование таблиц истинности для решения логических задач
Аппарат алгебры логики позволяет применять к широкому классу логических задач универсальные методы, основанные на формализации условий задачи.
Одним из таких методов является построение таблицы истинности по условию задачи и её анализ. Для этого следует:
- Выделить из условия задачи элементарные (простые) высказывания и обозначить их буквами.
- Записать условие задачи на языке алгебры логики, соединив простые высказывания в составные с помощью логических операций.
- Построить таблицу истинности для полученных логических выражений.
- Выбрать решение – набор логических переменных (элементарных высказываний), при котором значения логических выражений соответствуют условиям задачи.
- Убедиться, что полученное решение удовлетворяет условиям задачи.
Пример 4. Три подразделения А, В, С торговой фирмы стремились получить по итогам года максимальную прибыль. Экономисты высказали следующие предположения:
- Если А получит максимальную прибыль, то максимальную прибыль получат В и С.
- А и С получат или не получат максимальную прибыль одновременно.
- Необходимым условием получения максимальной прибыли подразделением С является получение максимальной прибыли подразделением В.
По завершении года оказалось, что одно из трёх предположений ложно, а остальные два истинны.
Выясним, какие из названных подразделений получили максимальную прибыль.
Рассмотрим элементарные высказывания:
А — «А получит максимальную прибыль»;
В — «В получит максимальную прибыль»;
С — «С получит максимальную прибыль».
Запишем на языке алгебры логики прогнозы, высказанные экономистами:
Составим таблицу истинности для F1, F2, F3.
Вспомним, что из трёх прогнозов F1, F2, F3 один оказался ложным, а два других — истинным. Эта ситуация соответствует четвёртой строке таблицы.
Ответ: максимальную прибыль получили подразделения В и С.
Метод упрощения логических выражений
Следующий формальный способ решения логических задач состоит в том, чтобы:
- Выделить из условия задачи элементарные (простые) высказывания и обозначить их буквами.
- Записать условие задачи на языке алгебры логики, соединив простые высказывания в составные с помощью логических операций.
- Составить единое логическое выражение, учитывающее все требования задачи.
- Используя законы алгебры логики, упростить полученное выражение и вычислить его значение.
- Выбрать решение – набор логических переменных (элементарных высказываний), при котором построенное логическое выражение является истинным.
- Убедиться, что полученное решение удовлетворяет условиям задачи.
Пример 5. На вопрос, кто из трёх учащихся изучал логику, был получен ответ: «Если изучал первый, то изучал и второй, но неверно, что если изучал третий, то изучал и второй». Кто из учащихся изучал логику?
Обозначим через А, В, С простые высказывания:
А — «Первый ученик изучал логику»;
В — «Второй ученик изучал логику»;
С — «Третий ученик изучал логику».
Из условия задачи следует истинность высказывания: .
Упростим получившееся высказывание:
Получившееся высказывание будет истинным только в случае, если С — истина, а А и В — ложь.
Ответ: логику изучал только третий ученик.
В книге “Занимательная логика” Э.Кольмана и
О.Зиха имеется много интересных логических
задач. Вот одна из них.
1. В кафе встретились три друга: скульптор Белов,
скрипач Чернов и художник Рыжов. “Замечательно,
что один из нас имеет белые, один черные и один
рыжие волосы, но ни у одного из нас нет волос того
цвета, на который указывает его фамилия”, —
заметил черноволосый. “Ты прав”, — сказал Белов. Какой
цвет волос у художника?
Решение. Для решения подобных логических задач
полезно составить таблицу.
Белов | Чернов | Рыжов | |
блондин | |||
брюнет | |||
рыжий |
Ответ.
Белов | Чернов | Рыжов | |
блондин | — | + | — |
брюнет | — | — | + |
рыжий | + | — | — |
В бутылке, стакане, кувшине и банке находятся
молоко, лимонад, квас и вода. Известно, что вода и
молоко не в бутылке, сосуд с лимонадом стоит
между кувшином и сосудом с квасом, в банке – не
лимонад и не вода. Стакан стоит около банки и
сосуда с молоком.
Куда налита каждая жидкость?
Ответ.
бутылка | стакан | кувшин | банка | |
Молоко | — | — | + | — |
Лимонад | + | — | — | — |
Квас | — | — | — | + |
вода | — | + | — | — |
3. В течение последних четырех лет Алексеев,
Фомин, Дементьев и Иванов получали очередной
отпуск в мае, июне, июле или в августе. Причем,
если один из них отдыхал в мае, то другой — в июне,
третий – в июле, а четвертый – в августе. Каждый
их них получал отпуск в эти четыре года в разные
месяцы. Так в первый год Дементьев отдыхал в июле,
во второй год – в августе. Алексеев во второй год
отдыхал в мае, Иванов в третий год – в июне, а
Фомин в четвертый год – в июле.
Кто в каком месяце отдыхал в каждом из этих
четырех лет?
Ответ.
1 –й год | 2 –й год | 3 –й год | 4 –й год | |
Алексеев | июнь | май | июль | август |
Фомин | май | июнь | август | июль |
Дементьев | июль | август | май | июнь |
Иванов | август | июль | июнь | май |
Три подруги вышли в белом, зеленом и синем
платьях. Их туфли тоже были белого, зеленого и
синего цветов. Известно, что только у Ани цвет
платья и туфель совпадали. Ни платье, ни туфли
Вали не были белыми, Наташа была в зеленых туфлях.
Определить цвет платья и туфель каждой из
подруг.
Решение: можно решать, составляя две таблицы, а
можно таблицы объединить в одно целое.
Аня | Валя | Наташа | Аня | Валя | Наташа | |||
Белые туфли | + | — | — | Белое платье | + | — | — | |
Зеленые туфли | — | — | + | Зеленое платье | — | + | — | |
Синие туфли | — | + | — | Синее платье | — | — | + |
белое платье | зеленое платье | синее платье | белые туфли | зеленые туфли | синее платье | |
Аня | ||||||
Валя | ||||||
Наташа | ||||||
белые туфли | ||||||
зеленые туфли | ||||||
синие туфли |
5. Три друга – спортсмена — Алеша, Вася и
Сережа – учились в одном классе. Каждый из них
увлекался двумя видами спорта из следующих
шести: футбол, волейбол, баскетбол, теннис,
плавание и велоспорт. Известно, что:
- все трое – Сережа, теннисист и пловец ходят из
школы домой вместе, - пловец и футболист – соседи по дому,
- Алеша самый старший из троих, а теннисист старше
велосипедиста, - Наиболее интересные спортивные передачи по
телевизору все трое – Алеша, велосипедист и
волейболист – смотрят вместе.
Надо узнать, кто каким спортом увлекается.
Ответ.
- Алеша – баскетбол и плавание,
- Вася – волейбол и теннис,
- Сережа – футбол и велоспорт.
6. На школьном вечере четыре юноши: Валентин,
Николай, Владимир и Алексей все из разных
классов, и их одноклассницы танцевали танец, но
каждый юноша танцевал не своей одноклассницей.
Лена танцевала с Валентином, Аня – с
одноклассником Наташи, Николай — с
одноклассницей Владимира, а Владимир танцевал с
Олей.
Ответ.
Танцевали Лена с Валентином, Оля с Владимиром,
Аня с Николаем, Наташа с Алексеем.
Учатся в одних классах Аня и Владимир, Оля и
Валентин, Лена и Алексей, Наташа и Николай.
Кто с кем танцевал?
А вот эту задачу придумали дети после
очередного занятия математического кружка в 6
классе.
7. В одном поселке живут три товарища: Саша,
Коля и Петя, которые осваивают новую профессию.
Один из них готовится стать дизайнером, другой —
садоводом, третий — парикмахером. Кроме того, все
они имеют и другую профессию: один строитель,
другой – руководитель драмкружка, а третий ведет
дискотеки. В разное время они сказали разные
фразы:
- Петя, ты меня не жди, я должен доделать прическу,
- Эх, Коля, вести дискотеку – сложно, но мне очень
нравится, - Завтра, Коля, ко мне не приходи, я буду на
конкурсе парикмахеров, - На днях я получу новый диск “ Комнатные
растения”.Для меня, как для будущего садовода, он
будет интересным и полезным. - Наблюдал я вчера за тобой во время репетиции и
подумал, что тебе поставить пьесу не легче, чем
мне вывести новый сорт роз. - С применением новых технологий в строительстве
я совершенно не знаком, хотя как дизайнеру надо
сними познакомиться.
Попробуйте по этим фразам установить, кто из
друзей осваивает какую профессию и какую
профессию они уже имеют?
Ответ.
- Саша – парикмахер и строитель,
- Коля – дизайнер и руководитель драмкружка,
- Петя — садовод и ведущий дискотек.
8. Сокровиша.
Три пирата: Нытик, Стрелец и Барс зарыли свои
сокровища на одном острове. Один из них зарыл
возле дерева лимона, другой – банана, а третий –
абрикоса. Ёмкость для хранения тоже у каждого
была своя: один использовал сундучок, второй –
большую морскую ракушку, а третий – кожаный
мешочек.
Определите имя пирата, а также где и чем
хранил свои сокровища каждый из них, если
известно, что:
- Ракушку использовал не Нытик.
- Тот, кто закопал сокровища под абрикосом,
использовал мешочек. - Барс закопал сундучок, но не под лимоном.
банан | абрикос | лимон | сундучок | ракушка | мешочек | |
Нытик | ||||||
Стрелец | ||||||
Барс | ||||||
сундучок | ||||||
ракушка | ||||||
мешочек |
Ответ.
имя | дерево | тара |
Нытик | абрикос | мешочек |
Стрелец | лимон | ракушка |
Барс | банан | сундучок |
9. После традиционного вечера встречи с бывшими
выпускниками школы в стенгазете появилась
заметка о трех бывших учениках школы. В этой
заметке было написано, что Иван, Борис и Андрей
стали учителями. Теперь они преподают разные
дисциплины: один – математику, второй – физику,
третий – химию. Живут они тоже в разных городах:
Минске, Витебске и Харькове. В заметке было еще
написано, что первоначальные их планы
осуществились не полностью: Иван работает не в
Минске, Андрей – не в Витебске; житель Минска
преподает не математику, Андрей преподает не
физику. Повезло только жителю Витебска: он
преподает любимую им химию. Кто есть кто?
Ответ.
- Иван – химик — Витебск
- Борис — физик — Минск
- Андрей — математик – Харьков
10. Арташ, Отар, Гурам и Сурен занимаются в разных
спортивных секциях. Один из них играет в
баскетбол, другой – в волейбол, третий – в
футбол, четвертый – в теннис. У них различные
увлечения: один из них любит кино, другой – театр,
третий – эстраду, а четвертый – цирк. Арташ не
играет ни в волейбол, ни в баскетбол. Отар играет
в футбол и любит театр. Сурен не играет в
волейбол. Тот из ребят, кто играет в волейбол,
любит ходить в кино, а тот, кто играет в баскетбол,
не любит цирк. Какое у каждого из них
увлечение, и каким видом спорта занимается
каждый?
Ответ.
- Арташ – теннис – цирк, Отар – футбол – театр,
- Гурам – волейбол – кино, Сурен – баскетбол –
эстрада.
11. Первоклашки.
Год назад с нашего двора первый раз в первый
класс пошли 5 мальчиков. Их имена: Петя, Коля,
Ваня, Гена и Миша. Получилось так, что все
пятеро попали в разные классы: один в класс “А”,
другой – в “Б”, третий – в “В”, четвертый — в “Г”,
пятый – в “Д”. Каждому из ребят досталась в
качестве классного руководителя добрая
учительница: Лидия Михайловна, Елена
Анатольевна. Екатерина Кирилловна. Татьяна
Григорьевна и Виктория Николаевна. Дети учились
прекрасно, напротив их фамилий ( Анисин,
Белов, Кукушкин, Степанов и Харитонов) всегда
были практически одни пятерки.
Определите имя, фамилию, класс и добрую
учительницу для каждого из первоклашек, если
известно, что
- Ваня учится у Татьяны Григорьевны и его фамилия
не Степанов. - В классе “Д” преподает не Екатерина
Кирилловна. - Коля учится в классе “Б”. Он старше на 1месяц,
чем Белов, и младше на 12 дней, чем тот, кто учится у
Татьяны Григорьевны. - Елена Анатольевна преподает в классе “Г” и у
нее нет ученика по фамилии Белов. - Харитонов Гена дружит с Петей и с тем, кто ходит
в класс “А”. - Кукушкин учится в классе “А”. Его учительница
не Лидия Михайловна и не Екатерина Кирилловна. - Анисин учится в классе “В” и его имя не Петя и
не Миша.
Имя |
Учительница |
Класс | ||||||||||||||
Петя | Коля | Ваня | Гена | Миша | Лидия Михайловна |
Елена Анатольевна |
Екатерина Кирилловна |
Татьяна Григорьевна |
Виктория Николаевна |
А | Б | В | Г | Д | ||
Фамилия | Анисин | |||||||||||||||
Белов | ||||||||||||||||
Кукушкин | ||||||||||||||||
Степанов | ||||||||||||||||
Харитонов | ||||||||||||||||
Класс | А | |||||||||||||||
Б | ||||||||||||||||
В | ||||||||||||||||
Г | ||||||||||||||||
Д | ||||||||||||||||
Учительница | Лидия Михайловна |
|||||||||||||||
Елена Анатольевна |
||||||||||||||||
Екатерина Кирилловна |
||||||||||||||||
Татьяна Григорьевна |
||||||||||||||||
Виктория Николаевна |
Ответ.
фамилия | имя | учительница | класс |
Анисин | Ваня | Татьяна Григорьевна | В |
Белов | Петя | Лидия Михайловна | Д |
Кукушкин | Миша | Виктория Николаевна | А |
Степанов | Коля | Елена Анатольевна | Б |
Харитонов | Гена | Елена Анатольевна | Г |
На математическую олимпиаду в город Киров
поехало четыре девятиклассника: Лева, Коля, Миша
и Петя. В первый день они решили позавтракать в
разных местах: один пошел в кафе, другой – в
столовую, третий – в закусочную, четвертый – в
буфет. После завтрака они снова собрались вместе.
Разговор, естественно, зашел о том, кто как
позавтракал. Выяснилось, что все они пили разные
напитки, так как в каждом из этих мест, где они
завтракали, оказалось в наличии только по одному
напитку: в одном месте – только кофе, в другом –
только молоко, в третьем – только ряженка, в
четвертом – только чай. В буфете, например, было
только молоко, а в столовой не было ряженки. Петя
рассказал, что он был в столовой, но пил там не
чай. Лева рассказал, что он пил ряженку, а Миша
сказал, что он не был ни в закусочной, ни в буфете. Кто
из ребят где завтракал и что пил?
Ответ.
- Лева – закусочная – ряженка,
- Коля – буфет – молоко,
- Миша – кафе – чай,
- Петя – столовая – кофе.
Задачи для самостоятельного решения.
1. В начале учебного года пятиклассники
избрали старосту, председателя совета отряда,
звеньевых первого, второго и третьего звеньев. Их
имена: Аня, Боря, Вася, Гриша и Дина. Звеньевая
первого звена решила подружиться со звеньевой
второго звена. Дина удивилась, узнав, что
председатель совета отряда и звеньевая второго
звена брат и сестра. Гриша дружит с председателем
совета отряда и со старостой. У Васи нет сестер.
Назовите имена каждого из избранных.
Ответ.
- Вася – староста, Боря – председатель отряда,
- Дина – звеньевая 1 –го звена, Аня – 2-го звена,
Гриша — 3-го звена.
2. Петя, Гена, Дима и Вова занимаются в детской
спортивной школе в разных секциях:
гимнастической, баскетбольной, волейбольной и
легкой атлетики. Петя, Дима и волейболист
занимаются в одном классе. Петя и Гена на
тренировки ходят пешком вместе, а гимнаст ездит
на автобусе. Легкоатлет не знаком ни с
баскетболистом, ни с волейболистом.
Кто в какой секции занимается?
Ответ.
- Петя – баскетболист, Гена – волейболист,
- Дима – гимнаст. Вова – легкоатлет.
3. Пять человек живут в одном городе. Их имена:
Леонид, Владимир, Николай, Олег и Петр. Их Фамилии:
Степанов, Борисов, Козин, Дроздов и Истомин.
Известно, что
- Козин знаком только с двумя, а с Козиным знаком
только один человек, - Петр знаком со всеми, кроме одного, а Леонид
знает только одного из всех, - Николай и Истомин знают друг друга с детства.
- Владимир, Николай и Олег знакомы между собой,
- Дроздов и Владимир незнакомы,
- Олег, Николай и Борисов Часто вместе ходят на
работу,
Назовите имена и фамилии каждого.
Ответ. Борисов Владимир, Степанов Николай,
Козин Леонид, Дроздов Петр. Истомин Олег.
Учебно-методическое пособие.»Табличное решение логических задач. 7 класс»
Напрушкина Е.С. учитель математики и информатики ГБОУ СОШ№136.
Вся наша жизнь это непрерывное решение больших и маленьких логических проблем. Без умения логически думать, рассуждать, делать выбор жить трудновато.
Основной смысл в решении логической задачи состоит в том, чтобы как следует разобраться в условии, распутать все связи между участвующими объектами. В первую очередь, логика отвечает за упорядочивание мыслей. Отсюда можно сказать, что логические задачи – задачи, в первую очередь, на установление порядка
В данном пособие рассматривается прием, который используется при решении текстовых логических задач, — построение таблиц. Таблицы помогают делать правильные логические выводы в ходе решения задачи и позволяют наглядно представить условие задачи или ее ответ.
Но этот прием не обладает универсальностью, т.к. предназначен для решения только одного типа задач. Построение таблицы требует анализа находящейся в ней информации, умения сравнивать и сопоставлять.
Первый шаг решения задачи — это специально составленная таблица.
Далее в таблице отражается условие задачи. Ячейки таблицы заполняются цифрами 0 и 1 в зависимости от того, ложно («0») или истинно («1») соответствующее высказывание.
В данной разработке представлены задачи, решаемые табличным способом. Учащиеся могут решать задачи как с помощью ПК, так и в тетрадях. Всего представлено 10 задач, учащиеся сами выбирают 3 задачи, которые они могут решить,
Задача 1.
В одном дворе живут четыре друга. Вадим и шофёр старше Сергея; Николай и слесарь занимаются боксом; электрик – младший из друзей; по вечерам Антон и токарь играют в домино против Сергея и электрика. Определите профессию каждого из друзей.
Вадим |
Сергей |
Николай |
Антон |
|
Шофер |
0 |
0 |
0 |
1 |
Слесарь |
0 |
1 |
0 |
0 |
Токарь |
1 |
0 |
0 |
0 |
Электрик |
0 |
0 |
1 |
0 |
Задача 2.
В семье четверо детей. Им 5,8,13 и 15 лет. Их зовут Аня, Боря, Вера и Галя. Сколько лет каждому ребёнку, если одна девочка ходит в детский сад, Аня старше Бори и сумма лет Ани и Веры делится на три?
Аня |
Боря |
Вера |
Галя |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
13 |
1 |
0 |
0 |
0 |
15 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Задача 3.
Коля, Боря, Вова и Юра заняли первые четыре места в соревновании, причём никакие два мальчика не делили между собой какие-нибудь места. На вопрос, кто какое место занял, Коля ответил: «Ни первое, ни четвёртое»; Борис сказал : «Второе», а Вова заметил, что он был не последним. Какое место занял каждый из мальчиков?
Коля |
Боря |
Вова |
Юра |
|
Первый |
0 |
0 |
1 |
0 |
Второй |
0 |
1 |
0 |
0 |
Третий |
1 |
0 |
0 |
0 |
Последний |
0 |
0 |
0 |
1 |
Задача 4.
Клоуны Бим, Бам и Бом вышли на арену в красной, синей и зелёной рубашках(все в разных). Их туфли были тех же цветов (у каждого клоуна свой). Туфли и рубашка Бима были одного цвета. На Боме не было ничего красного. Туфли Бама были зелёные, а рубашка нет. Каких цветов были туфли и рубашка у Бома и Бима?
туфли |
Бим |
Бам |
Бом |
Красный |
1 |
0 |
0 |
Синий |
0 |
0 |
1 |
Зелёный |
0 |
1 |
0 |
рубашка |
Бим |
Бам |
Бом |
Красный |
1 |
0 |
0 |
Синий |
0 |
1 |
0 |
Зелёный |
0 |
0 |
1 |
Задача 5.
На школьной дискотеке Валентин, Николай, Владимир и Алексей, все из разных классов, танцевали с девочками, но каждый танцевал не со своей одноклассницей. Лена танцевала с Валентином, Аня – с одноклассником Наташи, Николай – с одноклассницей Владимира, а Владимир – с Олей. Кто с кем танцевал, и кто с кем учится?
пары |
Валентин |
Николай |
Владимир |
Алексей |
Лена |
1 |
0 |
0 |
0 |
Аня |
0 |
1 |
0 |
0 |
Наташа |
0 |
0 |
0 |
1 |
Оля |
0 |
0 |
1 |
0 |
одноклассники |
Валентин |
Николай |
Владимир |
Алексей |
Лена |
0 |
0 |
0 |
1 |
Аня |
0 |
0 |
1 |
0 |
Наташа |
0 |
1 |
0 |
0 |
Оля |
1 |
0 |
0 |
0 |
Задача 6
Три друга — Алёша, Боря и Витя учатся в одном классе. Один из них ездит домой из школы на автобусе, другой — на трамвае, третий — на троллейбусе. Однажды после уроков Алёша пошёл проводить своего друга до остановки троллейбуса. Когда мимо них проходил автобус, третий друг крикнул из окна: «Боря, ты забыл в школе тетрадку!» Кто на чём ездит домой?
транспорт |
Алёша |
Боря |
Витя |
автобус |
0 |
0 |
1 |
трамвай |
1 |
0 |
0 |
тролейбус |
0 |
1 |
0 |
Задача 7
В туристический лагерь приехали три друга: Миша, Володя и Петя. Известно, что каждый из них имеет одну из фамилий: Иванов, Семёнов, Герасимов. Миша – не Герасимов; отец Володи – инженер. Володя учится в 6 классе. Герасимов учится в 5 классе. Отец Иванова – учитель. У кого какая фамилия?
Фамилия |
Миша |
Володя |
Петя |
Иванов |
1 |
0 |
0 |
Семёнов |
0 |
1 |
0 |
Герасимов |
0 |
0 |
1 |
Задача 8
На новогодний праздник три друга – Евгений, Николай, Алексей, выбрали себе костюмы трёх богатырей:
Ильи Муромца, Алёши Попович, Добрыни Никитича. Известно, что:
- Евгений – самый высокий
- Выбравший костюм Добрыни Никитича меньше ростом, чем выбравший костюм Ильи Муромца
- Алексею не подошёл костюм Добрыни Никитича
- Ни у одного из друзей имена не совпадает с именем богатырей, выбранных костюмов
Какой костюм выбрал каждый из друзей?
Костюмы |
Евгений |
Николай |
Алексей |
И.Муромец |
0 |
0 |
1 |
А. Попович |
1 |
0 |
0 |
Д.Никитич |
0 |
1 |
0 |
Задача 9
На завтрак в школьной столовой приготовили блины с вареньем, пироги с капустой, оладьи со сметаной и пироги с вареньем. Лена, Аня, Ваня и Света выбрали разные блюда. Определите, какое блюдо выбрал каждый из ребят, если известно, что Лена и Аня — сладкоежки, а Ваня и Аня больше всего любят пироги.
Лена |
Аня |
Ваня |
Света |
|
Блины с вареньем |
1 |
0 |
0 |
0 |
Пирог с капустой |
0 |
0 |
1 |
0 |
Оладьи со сметаной |
0 |
0 |
0 |
1 |
Пироги с вареньем |
0 |
1 |
0 |
Задача 10.
По кругу сидят Иванов, Петров, Марков и Карпов. Их имена Андрей, Сергей, Тимофей, Алексей. Известно, что Иванов не Андрей и не Алексей. Сергей сидит между Марковым и Тимофеем. Петров сидит между Карповым и Андреем. Как зовут Иванова, Петрова, Маркова и Карпова?
Фамилии |
Андрей |
Сергей |
Тимофей |
Алексей |
Иванов |
0 |
1 |
0 |
0 |
Петров |
0 |
0 |
0 |
1 |
Марков |
1 |
0 |
0 |
0 |
Карпов |
0 |
0 |
1 |
0 |
Задача. У Юли четыре подруги: Оля, Ксюша, Настя и Маша. Она позвала одновременно их всех в гости. Кто из подруг приедет в гости к Юле, не все они дружат между собой и известно, что:
- если Оля или Ксюша приедут, то Настя не приедет,
- если Ксюша не приедет, то приедет Настя и Маша,
- Настя приедет.
Решение. Разобьем условие на простые выражения и обозначим их переменными:
(A) — «Оля приедет»;
(B) — «Ксюша приедет»;
(C) — «Настя приедет»;
(D) — «Маша приедет».
Запишем условие с помощью логических операций:
- «если Оля или Ксюша приедут, то Настя не приедет» — A∨B→C¯;
- «если Ксюша не приедет, то приедет Настя и Маша» — B¯→C&D;
- «Настя приедет» — (C).
Запишем произведение этих высказываний:
Решим далее задачу двумя способами.
1 способ. Упростим данное выражение, используя законы алгебры логики:
(A∨B→C¯)&(B¯→C&D)&C= | используем закон замены следствия A→B=A¯∨B |
=(A∨B¯∨C¯)&(B¯¯∨C&D)&C= | используем закон инверсииA∨B¯=A¯&B¯ и закон двойного отрицания A¯¯=A |
=(A¯&B¯∨C)&(B∨C&D)&C= | используем формулу поглощения A&(A¯∨B)=A&B |
=A¯&B¯&C&(B∨C&D)= | используем его повторно для второго выражения в скобках |
=A¯&B¯&C&D | это конечное выражение, больше упростить ничего нельзя |
Следуя условию выражение (C=1), значит (D=1), а (A=0) и (B=0).
То есть получаем, что к Юле приедут только Настя и Маша, а Оля и Ксюша не приедут.
2 способ. Составим таблицу истинности для выражения:
(A∨B→C¯)&(B¯→C&D)&C
.
(A) |
(B) |
(C) |
(D) |
A∨B→C¯ |
B¯→C&D |
(A∨B→C¯)&(B¯→C&D)&C |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(0) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(0) |
(1) |
(0) |
(1) |
(1) |
(1) |
(1) |
(0) |
(1) |
(0) |
Таблица истинности показывает, что выражение истинно только тогда, кода (C) и (D) равны (1) (четвертая строка таблицы). То есть получаем, что к Юле приедут только Настя и Маша, а Оля и Ксюша не приедут. Тот же самый ответ, как и в первом способе.