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第9章 應(yīng)用題:冷熱水龍頭一起灌滿浴缸需要多長時間?04

x的奇幻之旅 作者:(美)史蒂夫·斯托加茨


在這樣的假設(shè)條件下,冷水龍頭和熱水龍頭是完全獨立、互不干擾的。兩個水龍頭分別往不同的浴缸中灌水,完全不存在冷水和熱水混合的情況。傳送帶是這樣設(shè)計的:每當(dāng)前一個浴缸灌滿了水,傳送帶就會自動向前滾動,把后面的一個空浴缸送到水龍頭下方,讓水龍頭繼續(xù)灌水。

如此一來,問題就變得簡單多了:60分鐘以后,熱水龍頭正好灌滿了1個浴缸,而冷水龍頭已經(jīng)灌滿了傳送帶上的2個浴缸(因為冷水龍頭灌滿一個浴缸只需要30分鐘)。也就是說,兩個水龍頭同時打開,60分鐘共計灌滿了3個浴缸,那么灌滿一個浴缸需要多長時間呢?顯然是60分鐘的1/3,也就是20分鐘。

究竟為什么大家(包括童年時候的我)在猜這道題的答案時會給出45分鐘這個答案呢?為什么我們的第一反應(yīng)總是去求解30分鐘和60分鐘的平均值呢?我也不知道。我想一種可能的解釋是,聽到這道題以后,我們的直覺自動開啟了“模式識別”的功能,但可惜我們的直覺識別出了錯誤的“模式”。因為有些和這道題十分類似的題目,答案確實是兩個數(shù)字的平均數(shù),而我們的直覺把浴缸問題和那些問題弄混了,才會錯誤地給出45分鐘的答案。當(dāng)我和我的太太討論這個問題為什么會出錯的時候,我的太太用類比的方法給出了她自己的解釋。她說,可以考慮這樣一個問題,假設(shè)有一位老奶奶要過馬路:如果無人幫助,老奶奶過馬路需要耗時60秒鐘;而你單獨過馬路則走得很快,只要30秒鐘就夠了。那么,要是你去攙扶老奶奶,你們手挽著手一起過馬路需要多長時間呢?這個題目的答案就是45秒鐘,因為過馬路的過程中,老奶奶一直挽著你的胳膊,她能獲得一些動力,所以她會比單獨走的時候速度快一些;而你因為老奶奶的關(guān)系,速度會比自己單獨走的時候慢一些。

那么,浴缸問題和老奶奶過馬路問題的區(qū)別到底在哪里呢?那就是,你和老奶奶一起過馬路的時候,你們會互相影響對方的速度。而在浴缸問題中,兩個水龍頭雖然同時在放水,但是灌水的速度是完全不受對方影響的。你和老奶奶是互相影響的,而兩個水龍頭是互相獨立的,這是這兩道題的本質(zhì)區(qū)別。可惜我們的潛意識沒有那么敏銳,無法第一時間發(fā)現(xiàn)這個重要區(qū)別。尤其是當(dāng)我們急于立刻給出答案的時候,我們就在直覺思維的帶領(lǐng)下直奔那個錯誤的答案去了。

好吧,只要我們能認(rèn)識到自己錯在哪里,那么即使是錯誤的答案也有它的教育意義。這個錯誤的答案讓我們看到,我們的思維多么容易被錯誤的類比或毛躁粗心的判斷所誤導(dǎo)。在認(rèn)清了自己所犯的錯誤以后,我們對這一類問題也有了更清晰、更深刻的認(rèn)識。

很多經(jīng)典的應(yīng)用題都含有一些故意設(shè)計出來的陷阱,使得解題的人很容易受到誤導(dǎo)。這種伎倆就像魔術(shù)師使用的華麗的障眼法。很多應(yīng)用題的問法中故意埋藏了一些文字陷阱,如果你憑直覺回答,就會掉入這些陷阱。

比如,有這樣一道題目:3個人可以在3小時內(nèi)漆完3段籬笆,那么1個人漆完1段籬笆需要幾個小時呢?



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