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漫谈“鸡兔同笼”

  2004-8-18 15:42:03
   这是一个简单的问题:“同一个笼子里,有一些鸡和兔子,如果这些鸡和兔子一共有40个头,100只脚,请问笼内有鸡和兔各多少只?”

  也许你会说:这还不简单,只要列方程组解不就得了?没错,谁都知道一只鸡是一个头两只脚,一只兔子是一个头四只脚,于是可以设笼内有鸡x只,有兔y只,根据已知条件就可以得到方程组:

    

  很容易就可以解得:x=30,y=10。这个答案没错。

  “总头数减去兔数,得到鸡数”并不难理解,可是“总脚数的一半减去总头数,得到兔数”是怎么回事呢?

  也许你又会说,从上面那个方程组,很容易推出:

    

  这不就是“兔数等于总脚数的一半减去总头数”吗。

  这个解释未免有点牵强,如果古人真的是通过“解方程组”这种方法来求解,一定会把这个方程组表示出来的,可是在《孙子算经》中,无论如何也找不到类似的方程组。

  那么古人的求解思路到底是怎样的呢?比较合理的解释是“突发奇想”。一般来说,鸡要用两只脚站立,兔子要用四只脚站立,可是现在为了求解,我们可以让它们暂时表演一下“杂技”:每只鸡都抬起一只脚,用另一只脚单足着地站立,也就是成“金鸡独立”之势;每只兔子则模仿人类,把两只前腿抬起来,只用两只后脚站立,成为“直立兔”。这样,所有的鸡和兔着地的总脚数,就减少到了原先的一半。而且此时的鸡变成了“一个头和一只脚”,兔子则是“一个头和两只脚”,那么此时着地的总脚数减去总头数,得到的结果当然就是兔子的数量。

  这种解法给我们的启示是,思维方式不能“墨守成规”。“鸡用两足站立”和“兔用四足站立”就属于我们平常一贯的“思维定式”,一旦打开这个定式,放手让鸡和兔表演杂技,问题的解法也就出来了。科学历史上的众多发现,都是“打破常规思维定式”之后的产物。

来源:中国中小学教育网



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