我国古代数学史中,有许多有趣又引人深思的问题。在《孙子算经》中记载了一道数学趣题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?翻译过来就是,有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头,从下面数,有94只脚,问笼中各有多少只鸡和兔?
这个问题有多种不同的解答方法,其中最为经典的是假设法。首先,我们假设把兔子的两只前脚捆起来,两只后腿也捆起来,那么兔子就和鸡一样只有两只脚,鸡和兔的总脚数就是35×2=70只脚,比题中所给的94只少24只脚。这时,我们再依次松开每只兔子脚上的绳子,这样总脚数就会2只、2只地逐渐增加,总共增加了24只脚,那么兔子的数量就是24÷2=12只,鸡的数量是35-12=23只。概括起来,解鸡兔同笼题的基本关系式是: 兔数=(实际脚数-每只鸡脚数×鸡兔总数)÷(每只兔子脚数-每只鸡脚数) 鸡数=(每只兔脚数×鸡兔总数-实际脚数)÷(每只兔子脚数-每只鸡脚数)
第二种方法是一种直观的几何图像法,十分适合小朋友们使用计算。首先,在草稿纸上画出35个圆圈代表鸡和兔子的头,然后在所有的圆圈上尝试画上2条或4条短线,圆圈上画2条短线的代表有两只脚的鸡,画4条短线的代表有四只脚的兔子,经过不断尝试,使得总线数为94,此时鸡的总数就是画了2条短线的圆圈的数量,兔子的总数就是画了4条短线的圆圈的数量。这个方法既符合逻辑又易于理解。荷兰数学教育家弗赖登塔尔曾说:“几何直观可以告诉我们什么是重要的、有趣的和容易进入的,当我们陷入问题观念方法的困扰时,几何可以拯救我们!” 第三种方法则是更为进阶的方程法。假设兔有x只,鸡有(35-x)只来建立一元一次方程,根据题目可以得到4x+2(35-x)=94,解方程得到x=12,因此,兔有12只,鸡有23只。或者假设兔有x只,鸡有y只来建立二元一次方程,得到并解出方程组x+y=35,4x+2y=94,也可以得到相同的答案。 “鸡兔同笼”这一数学问题,它独特的解题思想与方法,是方程解法无法与其比肩的。它不仅是一道题,更是一类问题的统称。 (责任编辑:admin) |