鸡兔同笼孙子算经动画(《孙子算经》鸡兔同笼问题)
导语:孙子“鸡兔同笼”解法应用扩展
作者 | 路来良(河南省商丘市十三中学,高级教师)
一、引言
《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,成书约一千五百年前, 其中记载的“鸡兔同笼”问题多少年来一直引起人们的兴趣。原题是这样的:
“今有雉、兔同笼,上有三十五头,下九十四足,问雉、兔各几何?”
书中给出的解答是:上置三十五头,下置九十四足。半其足,得四十七。以少减多,再命之,上三除下四,上五除下七,下有一减上三,下有二减上五,即得。翻译成数学语言:
94÷2=47
47-35=12(兔)
35-12=23(雉)
二、对“鸡兔同笼”问题解法的思考
现对孙子解“鸡兔同笼”的方法提出以下几个问题,请读者思考:
(1)为什么要“半”其足?“半”其足的真正意义是什么?
(2)四十七当真是一半的足吗?
(3)“上三减下四,上五减下七”,得 12,为什么就是兔子数呢?究竟是个什么数?
(4)如果兔足不是鸡足的 2 倍,孙子的解法还能适用吗?下面逐一解答上面的疑问。
孙子解“鸡兔同笼”问题时,假定 94 足全是鸡足,那么:
94÷2=47(头)
这 47 头里面有真实的鸡头数等于鸡,真实的兔头数,还有多算一倍的兔头数。47-35=12(头),这 12 就是被多算了一倍的兔头数,在数值上就等于 35 个鸡兔中兔子的个数。
如果 “鸡兔同笼”问题中另一个量不是所设量的 2 倍,那么孙子的解法还适用吗?回答是肯定的。
假定 94 足全是兔足,那么:
鸡是 2 足 1 头,计算头时按 4 足 1 头,所以 1 只鸡的 2 只足只算 (头),也就是说鸡的头数被少算 倍,那么鸡数不就是 吗 ?
三、应用扩展
下面举例说明孙子的“鸡兔同笼法” 应用扩展。
例 1:2 元币和 5 元币 35 张,共计 106 元,每种币各几张?
解:假设 106 元全是 2 元币,那么:
孙子的“鸡兔同笼法”给我们指明了用算术法解答求多个未知数的思路和方法。
例 2:1 元币、2 元币、5 元币和 10 元币四种面值的人民币 47 张,共计 127 元,其中 5 元币的总面值跟 10 元币相等,2 元币的张数等于 5 元和 10 元两种币的张数和,每种币各几张?
解:5 元币、10 元币两种币的总面值相等,他们张数比为 2:1, 假定 127 张全是 1 元币,那么先求 10 币的张数:
(127-47)÷ [(10-1)+2(5-1)+(2+1)×(2-1)]
=80 ÷ 20
=4(10 元币)
4×2=8(5 元币)
4+8=12(2 元币)
47-4-8-12=23(1 元币)
本题如果先求 2 元币的张数,可以这样:
(127-47) ÷ [()(10-1)+()(5-1)+(2-1)]
=80 ÷
=12 (2 元币 )
12 x =4(10 元币)
12 x =8(5 元币 )
47-4-8-12=23 (1 元币)
四、小结
“鸡兔同笼法”不单是一道数学趣题,更是一种数学模型,此类问题都可以用这种方法解答。从上面的解答可以看出,这种方法具有计算简便的优点。
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