7.列出所有可能跟问题有关的定理或性质。这个不用说,我们在最初学习解题的时候就是这么做的了。
8.考察反面,考察其他所有情况。很多时候,我们在解题时容易陷入一种特定的手法,比如为什么一定要是构造式的来解这个题目呢?为什么不能是逼近式的?为什么一定要一步到位算出答案?为什么不能从一个错误的答案调整到正确答案?为什么这个东西一定成立?不成立又如何?等等。经典例子:100个人比赛,要决出冠军至少需要赛多少场。
9.将问题泛化,并求解这个泛化后的问题。刚才不是说过,应该通过特例启发思考吗?为什么现在又反倒要泛化呢?实际上,有少数题目,泛化之后更容易解决。即,解决一类问题,比解决这类问题里面某个特定的问题还要容易。波利亚称之为“发明者悖论”,关于“发明者悖论”,《数学与猜想》第一卷的开头有一个绝妙的例子,可惜这里空间太小,我就不摘抄了。
以上是我认为最重要的,也是最具一般性的、放之四海都可用的思维法则。一些更为“问题特定”的,或更为现代的启发法,可以参见《如何解题:现代启发式方法》⑧及所有的算法书。不过,在结束这一节之前,还有两个有趣的启发法值得一提:
10.意识孵化法。这个方法有点像老母鸡孵小鸡的过程:我们先把问题吃透,放在脑子里,然后等着我们的下意识把它解出来。不过,不宜将这个方法的条件拉伸过远,实际上,除非能够一直保持一种思索的状态(金出武雄所谓“思维体力”),或者问题很简单,否则一转头去做别的事情之后,你的下意识很容易就把问题丢开了。据说庞加莱有一次在街上,踏上一辆马车的那一瞬间,想出了一个重要问题的解。其他人也想仿效,结果没一个人成功。实际上,非但马车与问题无关,更重要的是,庞加莱实际上在做任何事的时候除了投入有限的注意力之外,其他思维空间都让给了那个问题了。同样,阿基米德从浴缸里面跳出来也是如此,如若不是经过了极其痛苦和长时间的思索,也不会如此兴奋。如果你也曾经花过几天的时间思考一个问题,肯定也是会有类似的经历的。
11.烫手山芋法。说白了,就是把问题扔给别人解决。事实上,在这个网络时代,这个方法有着无可比拟的优越性。几乎任何知识性的问题,都可以迅速搜索或请教到答案。不过,如何在已知知识之外发掘出未知知识,如何解决未知问题,那就还是要看个人的能力了。数学界流传一个与此有关的笑话:如果你有一个未解决问题,你有两个办法:一,自己解决它;二,让陶哲轩对它感兴趣。