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鸡兔同笼问题及其几类变形

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发表于 2016-8-10 20:39:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
    "鸡兔同笼"问题是我国民间广为流传的数学趣题,最早出现在《孙子算经》中:"今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?"
一、基本问题
  就是如《孙子算经》中给出的一样,知道总头和总脚,求分量。
  有的书中会给出解决这类鸡兔同笼的基本关系式(公式):
  鸡数=(兔脚数×总头数-总脚数)÷(兔脚数-鸡脚数)
  兔数=(总脚数-鸡脚数×总头数)÷(兔脚数-鸡脚数)
  结果许多孩子以为这就是解决鸡兔同笼的公式,一遇到这种题目就生搬硬套,结果碰到变式就找不到"脚、头"。其实这类问题考察的就是假设的思想,所以我从不主张孩子们记住这两个式子,而是通过例题让他们体会这种思想,只要思想掌握了,那么就可以"百题一解"了。
二、鸡兔同笼的变形有两类:
  1、将鸡兔的总头数和总脚数种的"和"变成""差,有三种情形:
  ①已知鸡兔头数之差和总脚数,求鸡兔;
  ②已知鸡兔脚数之差和总头数,求鸡兔;
  ③已知鸡兔头数之差和脚数之差,求鸡兔;
  2、将基本问题中的鸡兔变成两种不同的东西,或者变成三种、四种不同的东西。
  对于这两种变形,都可以转化为基本问题来解。
  特别是后者,多种不同的物品,考虑采用"捆绑法",将有共同特征的几种物体"捆绑"到一起,看成一种,再转化成基本问题。
  例1求解《孙子算经》中的基本问题:
  假设35只全是鸡,则有35×2=70只脚…………假设
  而实际有94只脚,少算了94-70=24只脚…………比较
  原因是每只兔子少算了4-2=2只脚,所以有兔子24÷2=12只,
  鸡35-12=23只…………推理得结果
  例2鸡兔共有40只,鸡脚数比兔脚数少70,鸡兔各有多少只?
  解:假设再补上70只鸡脚,即再增加35只鸡,…………假设
  那么鸡兔脚数相同,此时鸡数是兔子只数的两倍,问题转化为和倍问题,
  所以兔子有:(40+35)÷(2+1)=25只,
  鸡有40-25=15只…………推理得结果
  例3一些奇异的动物在草坪上聚会,有独角兽(1个头、1只脚)、双头龙(2个头、4只脚)、三脚猫(1个头、3只脚)和四脚蛇(1个头、4只脚)。如果草坪上的动物共有58个头、160只脚,且四脚蛇的数量恰好是双头龙的2倍,那么其中独角兽有只?
  (2009年"迎春杯"小学四年级初试第8题)
  分析:多种动物的鸡兔同笼问题,要用"捆绑法",关键是将有共同特征的动物先看成一种,从而将动物种类减少。题目中有一句话"四脚蛇的数量恰好是双头龙的2倍",这是一个有用的暗示,二者肯定有关系。再观察它们头和脚的情况,发现这样一个有趣的现象:
  如果我用~代表1只双头龙,△代表1只四脚蛇,那么因四脚蛇的数量恰好是双头龙的2倍,则有下面对应关系:

183634_4c5b61e507f5102.jpg

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  将1只双头龙和2只四脚蛇"捆"到一起,发现它们每一"捆"共有4头12脚,恰好可以看成4只三脚猫。这样就转化为只有两种动物了:独角兽(1头1脚)和三脚猫(1头3脚)共有头58,脚160。
  假设58只全是三脚猫,那么应该有58×3=174(只)脚,…………假设
  但现在只有160只,多算了174-160=14(只)脚,…………比较
  是因为1只独角兽只有1只脚,看成三脚猫后每一只多算了3-1=2只脚,
  所以独角兽有14÷2=7(只)。…………推理得结果
  小结:鸡兔同笼的问题有许多,但基本思想几乎都用到假设,再结合和、差、倍的方法,一般可以得到解决。解题基本脉络既是:假设→假设的结果与所给条件比较→推理,得出差异的原因→求解得结果。

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