鸡和兔同笼问题是我国古代著名的有趣数学问题之一。 古往今来人们对这个问题的探索已经取得了很多成果。 教育部出版的义务教育四年级数学教材第二册《数学广角》对此问题进行了研究。 研究“鸡和兔同笼”问题,体验探索问题的过程,可以提高学生分析问题、解决问题的能力,锻炼学生的想象力和逻辑推理能力。
大约1500年前,中国古代数学名著《孙子算经》记载了著名的“鸡兔同笼”问题:“今雉鸡与兔同笼,上有三十五只雉鸡。”上面九十条腿,什么是野鸡和兔子?”
意思是:一个笼子里有几只鸡和几只兔子。 从上往下数,有35个头,从下往上数,有94条腿。 鸡和兔各有多少只?
对于这个问题,古往今来人们给出了很多解决办法。 下面列出并比较了小学中可用的几种解决方案。
解法一:近似法
逼近法就是通过依次枚举、逐步尝试、逼近答案来解决这个问题。 例如:
采用这种方法,解题方法简单,思路容易理解,但过于笨拙、繁琐,需要大量的计算。 当问题数量很大时,解决问题就非常困难,甚至无法操作。
方案二:分析方法
这是《孙子算经》中给出的方法。 长期以来,这也是解决“鸡兔同笼”问题的标准解决方案。
1、每只鸡抬起一条腿,每只兔子抬起两条腿,这样腿的数量就变成原来数量的一半,即94÷2=47(块)。
2. 现在每只鸡有 1 条腿英语作文,每只兔子有 2 条腿。 只要笼子里有一只兔子鸡兔同笼最简单的公式,腿的数量就会比头的数量多1。
3、脚数与头数之差就是兔子的数量,即47-35=12(兔子)。
4、总数减去兔子的数量,得到鸡的数量,即35-12=23(只)。
公式:
兔子数量 = 腿总数 ÷ 2 - 头总数
鸡只数量=鸡总数-兔子数量
解析法计算比较简单,但推导和理解较困难,对学生的推理能力有一定要求。
解法3:假设法
假设法也是鸡兔同笼等问题常用的方法之一。
1、假设笼子里装满了兔子,那么腿的数量应该是35×4=140(条)。
2.这里计算的腿数比问题中的94条多。 这是因为我们将所有 2 足鸡视为 4 足兔。
3.显然兔子比鸡多2条腿,所以每次计算出的腿数比问题中的腿数多2时,就有1只鸡。
4. 多余的腿有 2 条,就有多少只鸡。 用总头数减去鸡的数量即可得到兔子的数量。
由上面的分析可以表示为:
鸡的数量 = (35 × 4-94) ÷ (4-2) = 23(鸟)
兔子数量=35-23=12(只)
公式:
鸡的数量=(兔腿数×头总数-腿总数)÷(兔腿数-鸡腿数)
兔子的数量=兔子的总数-鸡的数量
(当然,如果我们把笼子里的动物全部看成鸡,那么这个问题也可以解决,就留给读者自己尝试推演了)
假设方法比较巧妙,计算也比较简单,但理解和推导还是有些困难,需要学生有一定的理解和分析能力。
解法四:方程法
学完五年级上册的简单方程后,我们还可以用方程法来解决“鸡和兔同笼”问题。
解决方案:有 x 只鸡鸡兔同笼最简单的公式,然后有 (35-x) 只兔子
数量关系:鸡的数量×鸡腿的数量+兔子的数量×兔腿的数量=腿总数
2x+(35-x)×4=94
求解得到 x=23
兔子数量:35-23=12(只)
答:有 23 只鸡和 12 只兔子。
(当然,你也可以把这里的兔子数量设置为x,结果也是一样的,留给读者自己尝试一下。)
与其他方法相比,方程法有其优点。 更简单、更方便学生理解和计算。 但它要求学生掌握简单方程的知识并能够灵活运用。
了解了上面的方法之后,你有没有发现,通过分析一些看似不可能的问题,你可以慢慢接近答案。 其实,我们的思维与数学家解决数学问题的过程是一致的——不断探索、不断假设、不断优化,最终找到更容易理解、更简单计算、更方便操作的方法。