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“鸡兔同笼”与方程

2008-07-22王继延

关键词:鸡兔同笼算术方程组

王继延,理学硕士. 曾执教高中十余年,并任中学校长. 现为华东师范大学数学系教授,国家数学课程标准核心组成员,全国初中数学实验教科书(华东师大版)常务副主编,教育部基础司项目“全国初中毕业、升学考试评价”数学学科负责人. 作为主编或主要人员参与编写或翻译多本数学教育专业著作与教材,如《全国初中数学实验教科书》《基础教育新课程师资培训指导(初中数学)》《数学教与学研究手册》《数学教学理论选讲》《数学物理方程》《文科数学-数学思想和方法》与《高中数学选修读本》等书,在《人民教育》《数学学报》《高等数学研究》《生态学报》《数学教学》等杂志上发表多篇文章.

你一定听说过“鸡兔同笼”的问题吧,那是我国古代《孙子算经》卷下著名的数学问题.

今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何.

对于这个问题,那本书给出了简捷而又巧妙的解法:“上置头,下置足,半其足,以头除足,以足除头,即得.”即先设鸡有一只脚,兔有两只脚,这样,鸡和兔的脚的总数就由94只变成了47只.这时鸡的头、足数相等,每只兔的头数却比足数少一,所以兔的只数为47-35=12,鸡的只数为35-12=23.

你看我们的祖先是多么聪明机智!

事实上,“鸡兔同笼”问题还有许多巧妙的算术解法.然而,我们今天要讨论的是它的代数解法,即用“方程”或“方程组”来解决这样的问题.学完“一元一次方程”和“二元一次方程组”这两章,你就可以比较一下,现在的代数解法与以前的算术解法的区别,你就会发现代数法的简捷.代数法是一种解决问题的通法.

提到“方程”,你一定会说:我们小学里都已经知道啦!是的,正如你所知,方程是一个等式,反映了所要求解的未知数与一些已知数之间的一个等量关系,从现在的观点来看,就是反映现实世界数量相等关系的一个有效的数学模型.

例如,上面的“鸡兔同笼”问题,若设兔的只数为x,那么鸡的只数为(35-x),根据所给的条件,可以将一些数据填入下表.

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