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第9章 应用题:冷热水龙头一起灌满浴缸需要多长时间?04

x的奇幻之旅 作者:(美)史蒂夫·斯托加茨


在这样的假设条件下,冷水龙头和热水龙头是完全独立、互不干扰的。两个水龙头分别往不同的浴缸中灌水,完全不存在冷水和热水混合的情况。传送带是这样设计的:每当前一个浴缸灌满了水,传送带就会自动向前滚动,把后面的一个空浴缸送到水龙头下方,让水龙头继续灌水。

如此一来,问题就变得简单多了:60分钟以后,热水龙头正好灌满了1个浴缸,而冷水龙头已经灌满了传送带上的2个浴缸(因为冷水龙头灌满一个浴缸只需要30分钟)。也就是说,两个水龙头同时打开,60分钟共计灌满了3个浴缸,那么灌满一个浴缸需要多长时间呢?显然是60分钟的1/3,也就是20分钟。

究竟为什么大家(包括童年时候的我)在猜这道题的答案时会给出45分钟这个答案呢?为什么我们的第一反应总是去求解30分钟和60分钟的平均值呢?我也不知道。我想一种可能的解释是,听到这道题以后,我们的直觉自动开启了“模式识别”的功能,但可惜我们的直觉识别出了错误的“模式”。因为有些和这道题十分类似的题目,答案确实是两个数字的平均数,而我们的直觉把浴缸问题和那些问题弄混了,才会错误地给出45分钟的答案。当我和我的太太讨论这个问题为什么会出错的时候,我的太太用类比的方法给出了她自己的解释。她说,可以考虑这样一个问题,假设有一位老奶奶要过马路:如果无人帮助,老奶奶过马路需要耗时60秒钟;而你单独过马路则走得很快,只要30秒钟就够了。那么,要是你去搀扶老奶奶,你们手挽着手一起过马路需要多长时间呢?这个题目的答案就是45秒钟,因为过马路的过程中,老奶奶一直挽着你的胳膊,她能获得一些动力,所以她会比单独走的时候速度快一些;而你因为老奶奶的关系,速度会比自己单独走的时候慢一些。

那么,浴缸问题和老奶奶过马路问题的区别到底在哪里呢?那就是,你和老奶奶一起过马路的时候,你们会互相影响对方的速度。而在浴缸问题中,两个水龙头虽然同时在放水,但是灌水的速度是完全不受对方影响的。你和老奶奶是互相影响的,而两个水龙头是互相独立的,这是这两道题的本质区别。可惜我们的潜意识没有那么敏锐,无法第一时间发现这个重要区别。尤其是当我们急于立刻给出答案的时候,我们就在直觉思维的带领下直奔那个错误的答案去了。

好吧,只要我们能认识到自己错在哪里,那么即使是错误的答案也有它的教育意义。这个错误的答案让我们看到,我们的思维多么容易被错误的类比或毛躁粗心的判断所误导。在认清了自己所犯的错误以后,我们对这一类问题也有了更清晰、更深刻的认识。

很多经典的应用题都含有一些故意设计出来的陷阱,使得解题的人很容易受到误导。这种伎俩就像魔术师使用的华丽的障眼法。很多应用题的问法中故意埋藏了一些文字陷阱,如果你凭直觉回答,就会掉入这些陷阱。

比如,有这样一道题目:3个人可以在3小时内漆完3段篱笆,那么1个人漆完1段篱笆需要几个小时呢?



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