流传千年的“鸡兔同笼”问题

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  大约1500年前,我国古代数学名著《孙子算经》中记载了一道数学趣题——“鸡兔同笼”问題。
  今有雉兔同笼,上有三十五头,
  下有九十四足,问雉兔各几何?
  这道题的意思就是: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。问笼中各有几只鸡和兔?
  相信大家在小学里就遇到过,下面我们来重温几种经典的解法:
  最古老的“砍足法”
  假设砍掉每只鸡、每只兔一半的脚,则每只鸡就变成了“独脚鸡”,每只兔就变成了“双脚兔”。这样,鸡和兔的脚的总数就由94只变成了47只。而每只鸡的头数和脚数之比变为1∶1,每只兔的头数和脚数之比变为1∶2。如果笼子里有一只双脚兔,则脚的数量就比头的数量多1。因此,独脚鸡和双脚兔的总脚数47与总头数35的差,就是兔子的只数,即47-35=12(只)。所以,鸡的只数就是35-12=23(只)了。这正是《孙子算经》给出的解答。
  如果你觉得这段分析还是像绕口令一样容易把人绕晕的话,那就来看看我们初中教材中给出的解法吧。
  最万能的“方程组法”
  设有鸡x只,兔y只。根据题意,得
  [x y=35,①2x 4y=94。②]解得[x=23,y=12。]
  所以笼中有鸡23只,兔12只。
  比较这两种解法,不难发现“砍足法”的解题思路其实就是“方程组法”中解方程组的过程:将方程②的两边都除以2,得x 2y=47,然后减去方程①,即可得出y的值,即兔的只数。
  最简单的“抬脚法”
  让兔子和鸡同时抬起两只脚,这样笼子里站立的脚就减少了头数乘2只,由于鸡只有2只脚,这时候鸡只能一屁股坐地上了,所以笼子里站立的只剩下兔子的两只脚,再除以2就是兔子数。
  兔子的只数:(94-35×2)÷2=12(只),
  鸡的只数:35-12= 23(只)。
  这种方法的解题思路也可以用“方程组法”中解方程组的过程来解释:将方程①的两边同时乘2,得2x 2y=70,然后用方程②减之,得2y=24,两边再除以2,即可得出y的值,即兔的只数。
  总之,我们只要学会把实际问题转化为数学问题,把实际问题的相等关系用方程来表示,有几个未知量列出几个方程,就可以轻松利用解方程组的方法解决很多原来觉得很困难的问题了,这也是方程(组)法被称为“万能法”的重要原因,“万能法”也是实至名归。
  (作者单位:江苏省盐城市毓龙路实验学校)
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