题目出处:《离散数学及其应用》p11页53题
题干:
有一个含有100条语句的列表,其中第n条语句写的是“列表中恰好有n条语句为假”
a) 你能从这些语句中得出什么结论、
b) 如果第n条语句写的是“列表中至少有n条语句为假”,回答问题a
c) 假设这个列表包含99条语句,回答问题b
理解题意
该题的题意如果用表格的形式进行展现,应该是如下的表格:
题号 | 内容 |
---|---|
1 | 列表中恰好(至少)有1条语句为假 |
2 | 列表中恰好(至少)有2条语句为假 |
3 | 列表中恰好(至少)有3条语句为假 |
… | … |
100 | 列表中恰好(至少)有100条语句为假 |
解a题
首先假设第一条语句是真的情况,则在后面的语句中至少有一条语句是假的。现在假设第二条语句为假,则其他语句都是真的。但是第三条语句:列表中恰好有3条语句是假的。与第一条语句:表中恰好有1条语句是假的。发生了冲突。所以第一语句不可能是真的,换句话说第一条语句一定为假。
从这个过程中,我们可以发现,这个问题的结论一定是只有某一条语句为真,其他语句都为假
再来分析第二条语句:列表中恰好有2条语句是假的。假设这句话是真的,通过上面的分析知道,第一条语句一定是假的,所以另外一条为假的语句一定再第二条语句的后面,而且有且只有一条。同样假设第三条语句是真的。则于第二条语句发生了冲突,所以第二条语句也一定是假的。
通过再次的分析,我们可以发现,如果第n条语句是真的,则其前面的n-1条语句一定都是假的。其后面的语句中有且只有一条语句是假的。同时还需要保证第n条语句后面没有真语句。也就是说,这个为真的第n条语句后面只能由一条语句且这条语句为假。那么这个n也就只有了一个取值— 99.
所以问题的答案就是:只有第99条语句是真的,其他语句都是假的。
这里也可以继续往下推演,一次假设第三条、第四条….语句是真的。也能够得到同样的答案。
解b题
对于这个问题,我们需要从后往前检验。
先检验第100条语句。假设第100语句是真的(也就是说:列表中至少有100语句是假的,这句话是真的)。但是列表中还剩下99条语句,也就是说列表中最多也就99条语句是假的,与假设矛盾了。所以第100语句一定是假的。
再检验的99条语句。假设第99条语句:列表中至少有99语句是假的。假设这句话是真的,则其他列表中其他的语句都是假的。对于第98条语句:列表中至少有98语句是假的。如果这句话是假的,那么这句话的否定:列表中假的语句小于98条,这句话是真的。但是这句第99条语句矛盾。所以第99条语句也是假的。
从这段分析中可以发现,如果第n条语句是真的,那么n+1 ~ 100条语句都是假的,且1 ~ n条语句都是真的
再检验第98条语句。同样假设这句话是真的。则前面的1~97条语句都应该是真的才对,这与假设矛盾。所以这句话是错的。
可以用同样的方法检测之后的语句。
现在检测第50条语句。假设这条语句是真的。通过上面的检测,可以知道51 ~ 100条语句,都是假的,也就是说现在已经有50条语句是假的了。无论第50条语句前有多少条语句是假的(这也不可能,因为后面已经都50条语句是假的了,则1 ~ 50条语句一定是真的),第50条语句一定是真的。
所以本题答案为:1 ~ 50条语句都为真,51 ~ 100条语句都为假。
解C题
上体的结论同样适用于本题——如果第n条语句是真的,那么n+1~99条语句都是假的,且1 ~ n条语句都是真的
直接来看第50条语句:列表中至少有50条语句是假的。假设这句话是真的,则说明其后面的49条语句都是假的,前面有还需要有一条语句是假的。假设这条语句是第49条语句。但是再49条语句后面至少有49条语句是假的,则这个命题又一定是真的。所以第50条语句为假。但是一旦第五十条语句也为真,那么列表中就有50条语句是假的了,这样第50条语句就是真的了。所以50条语句就真也不对,假也不对。这样这个命题就是一个悖论。不是一个命题。
所以本题答案为:这不是一个命题。
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