登陆注册
11192000000003

第3章 雉兔同笼

导语:

《孙子算经》被誉为中国古代数学的三部经典之一,它收录了诸如“雉兔同笼”、“物不知数”、“三女归宁”等一系列千古流芳的名题,并为这些题目提供了巧妙的解答方法。这一次,就让我们从这些名题开始,重拾《孙子算经》遗留给我们的智慧宝藏。

“原题”

今有雉、兔同笼,上有三十五头,下九十四足。问雉、兔各几何?(选自《孙子算经》31卷下)

“译文”

现有若干只鸡、兔被关在同在一个笼子里。上有35个头,下有94只脚。问鸡、兔各有多少只?

“解答”

《孙子算经》针对这一题做出了非常巧妙的解答“术曰:上置头,下置足。半其足,以头除足,以足除头,即得。”把这一解法列成算式即是:兔子的只数=94÷2-35=12只,再用35-12=23只,即求出了鸡的数量。

这一解法的巧妙之处即在于它假设了一种特殊的情况——鸡、兔的脚数都减少一半,也就是想象每只鸡都“金鸡独立”,而每只兔子都抬起2只前爪。这样,地面上出现脚总数的一半,也就是94÷2=47.如果我们把47看做两种动物的头数,那么鸡的头数算了一次,而兔子的头数却算了两次,因为当鸡抬起一只脚,它的脚数与头数相等,而当兔子抬起前主爪之后,脚数却为头数的两倍,也就是说,每有一只兔子,(一半的)脚数便要比头数多1.因此从47中减去总头数35,得到的是兔子头数。再用总头数减去刚刚算出的兔子的数量,便得出了鸡的数量。

假设一种特殊情景,只通过一次除法和两步减法便得出所求,方法的确非常明了、简单。只不过这种解法推广的可能性比较小,因为“抬腿法”更适合鸡、兔这种脚数与头数呈现特定比例关系的动物,对于一般性的事物,我们可以用一种更普遍的解法。

还是雉兔同笼这道题,如果假设35只都是兔子,那么就有4×35只脚,比94只脚多:

35×4-94=46只

因为每只鸡比兔子少4-2只脚,所以共有鸡:

(35×4-94)÷(4-2)=23只

说明我们设想的35只“兔子”中有23只不是兔子,而是鸡。因此兔子的真正数目是35-23=12只。

当然,我们也可以设想35只都是“鸡”,那么共有脚2×35=70(只),比94只脚少:

94-70=24只

每只鸡比每只兔子少4-2只脚,所以共有兔子:

(94-2×35)÷(4-2)=12只

说明设想中的“鸡”中有12只不是鸡,而是兔子。鸡的真实数目是35-12=23只。

因此,这个笼子中共有23只鸡,12只兔。

1.哪吒战夜叉

“原题”

八臂一头号夜叉,三头六臂是哪吒,两处争强来斗胜,不相胜负正交加。三十六头齐出动,一百八手乱相抓。旁边看者殷勤问,几个哪吒几夜叉?(选自《九章算法比类大全》)

“译文”

3头6臂的哪吒与1头8臂的夜叉展开大战,因各怀法术、实力相当,所以战场形势异常紧张,开战不多时战场已是浓烟滚滚,旁观者再难分清哪个是哪吒、哪个是夜叉,只看到36个头攒动,108只手在挥舞,试问这场混战中有多少个哪吒,多少个夜叉?

“解答”

我们可以设想36个头都是夜叉的,那么,一共应该有手臂36×8=288只,比108只多:

288-108=180只

这多出来的180条手臂来自哪里呢?这个差值来自我们按照夜叉的头、臂比例计算了哪吒的手臂数。因为我们假设混战中所有的头都是夜叉的,我们也就默认了“头:臂=1:8”这个比例,按照这种比例,计算出一个哪吒有3×8=24条手臂,而每个哪吒本应该有6条手臂,比本应有的手臂数多了24-6=18只。

所以共有哪吒:

(36×8-108)÷(24-6)=10个

这说明我们设想的“夜叉的头”中有10×3个不是夜叉的,而是哪吒的。因此夜叉的真实数目是:

36-10×3=6个

因此,这场混战中共有10个哪吒,6个夜叉。

你也可以假设所有的头都是哪吒的,这样一共应该有36÷3×6=72只胳膊。比108只胳膊少了:

108-72=36只

这少了的36条胳膊来自于夜叉——我们按照哪吒的头、臂比例计算了夜叉的手臂数量。对于哪吒来说,头:臂=1:2(3头6臂),按照这一比例,一只夜叉应该有2只胳膊,但事实情况是一个夜叉有8只胳膊。因此,每个夜叉少了8-2=6只胳膊。所以,一共有夜叉:

(108-36÷3×6)÷(8-2)=6个

这说明我们设想的“哪吒的头”中有6个不是哪吒的,而是夜叉的。因此夜叉的实际数目是:

(36-6)÷3=10个

想一想还有没有其他解法。提示,可以从108只手臂入手假设。

2.三足鱼和六眼龟

“原题”

三足团鱼六眼龟,共同山下一深池,九十三足乱浮水,一百二眼将人窥,或出没,往东西,倚栏观看不能知。有人算得无差错,好酒量斟赠数杯。(选自《算法统宗》)

“译文”

山下深潭中,三足团鱼和六眼龟正在戏水。一共有93只脚,102只眼,问各有团鱼、六眼龟多少只?

“解答”

我们可以设想102只眼睛都是团鱼的,那么,一共应该有脚102÷2×3=153只,比93只多:

153-93=60只

这多出来的60只脚来自六眼龟。我们按照三足团鱼的眼、足比例计算了六眼龟的脚数。三足团鱼的眼、足比例是“眼:足=2:3”,按照这种比例,计算出每只六眼龟有6×3÷2=9只脚,而事实上每只六眼龟应该有4只脚,设想比实际多了9-4=5只脚。

所以共有六眼龟:

60÷5=12只

这说明我们设想的“团鱼的眼睛”中有12×6=72只不是团鱼的,而是六眼龟的。由此可知,三足团鱼的真实数目是:

(102-72)÷2=15只

因此,潭中共有三足团鱼15只,六眼龟12只。

你也可以设想102只眼睛都是六眼龟的,那么,一共应该有脚102÷6×4=68只,比93只少:

93-68=25只

这少了的25只眼睛来自三足团鱼。我们按照六眼龟的眼、足比例计算了三足团鱼的脚数。六眼龟的眼、足比例是“眼:足=3:2”,按照这种比例,计算出每只团鱼应该有2×2÷3=()只脚,而事实上每只团鱼应该有3只脚,少了3-()=()只脚。

所以共有三足团鱼:

25÷()=15只

这说明我们设想的“六眼龟的眼睛”中有2×15=30只不是六眼龟的,而是团鱼的。由此可知,六眼龟的真正数目是:

(102-30)÷6=12只

想一想还有没有其他解法。提示,可以从93只脚入手假设。

3.李老师买笔

李老师到文具店买圆珠笔,红笔每支1.9元,蓝笔每支1.1元,两种圆珠笔共买了16支,花了28元。问红、蓝笔各买了几支?

以“角”作单位:

红笔数量:(280-11×16)÷(19-11)=13支

蓝笔数量:16-13=3支

因此,李老师买了13支红笔,3支蓝笔。

4.二人打字

一份稿件,甲单独打字需6小时完成。乙单独打字需10小时完成,现在甲单独打若干小时后,因有事由乙接着打完,共用了7小时。甲打字用了多少小时?

我们把这份稿件平均分成30份(30是6和10的最小公倍数),甲每小时打30÷6=5份,乙每小时打30÷10=3份。

根据前面的公式,

甲打字用时:(30-3×7)÷(5-3)=4.5小时

乙打字用时:7-4.5=2.5小时

因此,这道题的答案是4.5小时。

5.蜘蛛、蜻蜓和蝉

蜘蛛有8条腿,蜻蜓有6条腿和2对翅膀,蝉有6条腿和1对翅膀。现在这三种小虫共18只,有118条腿和20对翅膀。每种小虫各有几只?

因为蜻蜓和蝉都有6条腿,所以从腿的数目来考虑,可以把小虫分成“8条腿”与“6条腿”两种,利用公式就可知8条腿的蜘蛛有:(118-6×18)÷(8-6)=5只,则6条腿的小虫有:

18-5=13只

也就是蜻蜓和蝉共有13只。因为它们共有20对翅膀,再利用一次公式。

蝉的数量:(13×2-20)÷(2-1)=6只

蜻蜓的数量:13-6=7只

因此,有5只蜘蛛,7只蜻蜓,6只蝉。

1.雉兔同笼2

若干只鸡、兔在同一个笼中,它们的头数相等,脚一共有90只。鸡、兔各有几只?

因为鸡、兔头数相等,因此可以把1只鸡和1只兔子并为一组,每组有2 4=6只脚,90÷6=15,可知一共有15组鸡兔,也就是说笼子里有15只鸡,15只兔。

2.两种邮票

小红买了一些4角和8角的邮票,共花了68元。已知8角的邮票比4角的邮票多40张,那么两种邮票各有多少张?

如果拿出40张8角的邮票,剩下的邮票中8角与4角的张数一样多,

(680-8×40)÷(8 4)=30张

剩下的邮票中8角和4角的各有30张,8角的邮票一共有:

40 30=70张

因此,8角的邮票有70张,4角的邮票有30张。

同类推荐
  • 现代沟通学

    现代沟通学

    本书分绪论篇、沟通理论篇和沟通能力篇,内容包括:人类行为学基础、沟通过程、沟通理念沟通能力结构域内涵、人际沟通等。
  • 女人的智慧与魅力(全集)

    女人的智慧与魅力(全集)

    “本书以很多成功女性的成功特质为主线,为新时代女性树立一个幸福典型的标杆。通过对新时代女性的分析,来阐释出新时代背景下,女性想要追寻幸福人生应该必备的品质。本书收纳了很多国内外成功女性的典型范例。”
  • 36计交际

    36计交际

    本书从三十六个方面告诉读者在处理人际关系中的一些交际技巧,以及如何在社会上找到自己的位置,成为精明的社交高手。
  • 每天一堂方法课

    每天一堂方法课

    绞尽脑汁找借口,不如千方百计找方法,只为卓越找方法,不为平庸找借口。解决问题的利器,提升业绩的关键。从全新的角度,将方法的具体内涵和外延分解开来,通过“每天一课”的形式向读者详细解说,让读者真切地体会到方法的价值与意义,学会培养正确的工作方法,使自己在公司里脱颖而出。
  • 生存博弈术:获得绝对生存优势

    生存博弈术:获得绝对生存优势

    本书对博弈论模型进行系统的梳理和阐释,理论联系实际,为读者在生活中面对困境或者选择时,提供最佳的决策,以获得最大化利益,从而进一步让自己的思维方式和处事方法都发生质的飞跃,为自己的人生走向提供另一种可能。
热门推荐
  • 唯你执默

    唯你执默

    小时候,身为富六代的帅气男孩“洛羽轩”的母亲因生他难产,是父亲一手养他,在乡下遇见了一个善良的女孩“若娇娇”,两人约定十年后再见,不料,五年后洛羽轩失忆,这时,他父亲…………他又遇见了普通女孩“言辰希”…………
  • 中国古代家庭教育

    中国古代家庭教育

    《中国古代家庭教育》以通俗浅显的文字和一系列脍灸人口的故事编写而成。同时对不同历史时期、不同阶级和阶层的家庭及家教特点等,作了简明的介绍。在中国古代社会里,家庭教育不仅有历史的时代性,而且有鲜明的阶级性,因此当我们阅读《中国古代家庭教育》时,对家教的历史遗产要注意剔除其封建糟粕,并有批判的精神和阶级分析的立场。只有这样,才能有益于吸取其精华。
  • 蝙蝠

    蝙蝠

    爱情,不是最终的依靠。只有退到底线时,才发现,身边默默陪着你的才是真正值得的情感。三篇动人的短篇治愈故事集结,蔡智恒用文字温暖你人生中的低潮。
  • 冷傲女王的帅气未婚夫

    冷傲女王的帅气未婚夫

    冷皓宇搂着陌雪溪说:“老婆,给我生个孩子呗!”沐馨璃调侃道:“雪溪,好甜蜜哦~”夏辰轩坏笑:“那我们也来甜蜜一下吧!”(沫雪:“希望大家支持!另外,我是作者-冰雪恋,由于以前的账号弄丢了,所以我就用另一个QQ注册账号。”)
  • 兵王的战国时代

    兵王的战国时代

    佣兵之王时隔多年后归来,将会掀起怎样的风云?本以为只是简单的混吃等死,泡妞升级,却没有想到,一个浩大的修炼世界,在他的面前逐渐展开。既然我注定生来不凡,且让我游戏花丛,征战四方!
  • 为什么是奸臣

    为什么是奸臣

    温涵月莫名成为了乡野泼妇温来凤,一心想把侄子小白培养成状元之才。可也不知是哪个环节出了错,本应成为万人敬仰的大忠臣却变成为了佞臣。究竟是哪个环节出了错,谁能告诉她啊喂!【情节虚构,请勿模仿】
  • 修真狂人

    修真狂人

    一个绝世的天才,一个充满智慧的人,一个意志坚定的人,一个双手沾满鲜血的人,一个孤独的人,一个拥有强大力量的人。李林在一次偶然的际遇中得到了来自仙帝的修炼法诀《轩辕神决》和神器轩辕神剑,之后就开始了他离奇的一生。他遭遇过强大的修真高手,见识过岛国的阴阳师。这是一个奇异的世界,有高雅的吸血鬼,有强大的异能者,有传说中的各种异兽,有正邪两道的修行者,有各种奇怪的武器,有缥缈虚无的仙人,有美丽的天使……
  • 中华美德4

    中华美德4

    在故事中吸取营养,让中华美德薪火相传,让孩子成为体现时代进步要求的新道德规范的实践者。给儿童最好的教育让他们知道我们中华民族几千年来的传统文化精髓。
  • 强势夺爱:花心总裁别乱来

    强势夺爱:花心总裁别乱来

    莫北川用五年时间成为商业界的撒旦,心狠手辣阴晴不定难动情。一朝纠缠,万劫不复。为夏晴天保驾护航,夏晴天却不领情,背后暗伤莫北川。“我们这算什么?”夏晴天睁大眼睛问莫北川。“呵,你盗我莫氏机密,现在问我算什么,未免太可笑了吧。”莫北川冷笑。“你需要有一个依靠,我需要一个孩子,跟我结婚吧。”莫北川一纸契约锁情,却渐渐冷淡,让夏晴天独守空房。意外流产,渐凉的饭菜,夏晴天只留下了一句“我恨你。”一个归来故人,一场蓄谋已久,一纸契约婚姻,他想要锁住她的一生。"
  • 重生许广花歪传

    重生许广花歪传

    魔界傲娇女魔头被雷劈死,一抹魂魄摇摇晃晃附身某县高中一女生身上。当艳绝天下的魔君变成了一个小丑妞,怎么破?原本顺从听话的女生性情大变,勇猛凶狠,更有原来对女主不屑一顾的美男纷至沓来。