鸡兔同笼问题
大家好,我是大德教育程老师,鸡兔同笼问题,是中国古代一个著名的数学问题,也是奥数里面一个很重要的数学专题,很多学生对这个问题的理解浮于表面,并没有深刻挖掘这个问题的背后暗含的数学思想和数学方法!
几年前,我在江阴暨阳论坛上写了一篇文章,对这个问题进行了比较深入的探讨,提供了近10种解法,相信一定会对你的孩子有帮助!对你的孩子学习数学的灵活性也会有很大的启发,可以转给自己的孩子看一下!下面就是这篇文章:
■前言
最近网上流传这样的一个蛮有意思数学段子:
“我有一朋友没读过书,生意却做的相当的大,我一直很好奇。今天去拜访他,终于找到了答案!他儿子在做作业,有道题不会,叫我们帮忙!题目是:鸡和兔共40只,共有只脚,鸡和兔各几只?我答,“设鸡的数量为X,兔的数量为Y”……我还没算出答案,朋友已给出了答案!
他的算法是:假设鸡和兔都训练有素,吹一声哨,抬起一只脚,-40=60。再吹哨,又抬起一只脚,60-40=20,这时鸡都一屁股坐地上了,兔子还两只脚立着。所以,兔子有20÷2=10只,鸡有40-10=30只。
所以他儿子数学总考第一。这种算法,让数学老师和奥数老师们情何以堪啊!只能感慨学习不能读死书啊!不然拼不过土豪呀!”
鸡兔同笼问题的一个趣解
相信看到这里,你不难看出,这个段子是关于中国古代著名的数学问题—鸡兔同笼问题的一个趣解!鸡兔同笼问题,是小学阶段一个非常重要的数学模型。许多小学算术应用题都可以转化成这类问题,或者用解它的典型解法--"假设法"来求解。
解决这类问题可以极大的拓宽孩子的解题思路,家长也可以深入的了解一下,分享给自己的孩子,帮其拓宽解题思路,加深对所学知识的理解。今天除了常规解法之外,我也提供另外几种非常规的解法,希望达到抛砖引玉的效果。
QA就以上面的数学段子中的题目为例“鸡兔同笼,上有40个头,下有只足。鸡兔各有多少只?”
第一类解法:极端假设法
解法1:假设40个头都是鸡,那么应有足2×40=80(只),比实际少-80=20(只)。这是把兔看作鸡的缘故。而把一只兔看成一只鸡,足数就会少4-2=2(只)。因此兔有20÷2=10(只),鸡有40-10=30(只)。
解法2:假设40个头都是兔,那么应有足4×40=(只),比实际多-=60(只)。这是把鸡看作兔的缘故。而把一只鸡看成一只兔,足数就会多4-2=2(只)。因此鸡有60÷2=30(只),兔有40-30=10(只)。这两种解法是最常见最普遍的两种解法,也是通常学校教学里教授的“标准解法”,“数学是思维的体操”,如果学生仅仅满足于掌握了解这两种解法,很容易思维僵化,非常不利于学生发散思维的培养。这里我把我能想到解法全写出来,供大家参与讨论,批评指正。
解法3:假设只足都是鸡足,那么应有头÷2=50(个),比实际多50-40=10(个)。把兔足看作鸡足,兔的只数(头数)就会扩大4÷2倍,即兔的只数增加(4÷2-1)倍。因此兔有10÷(4÷2-1)=10(只),鸡有40-10=30(只)。
解法4:假设只足都是兔足,那么应有头÷4=25(个),比实际少40-25=15(个)。把鸡足看作兔足,鸡的只数(头数)就会缩小4÷2倍,即鸡的只数减少1-1÷(2÷4)=1/2。因此鸡有15÷1/2=30(只),兔有40-30=10(只)。
第二类解法:任意假设
解法5:假设40个头中,鸡有12个(0至40中的任意整数),则兔有40-12=28(个),那么它们一共有足2×12+4×28=(只),比实际多-=36(只)。这说明有一部分鸡看作兔了,而把一只鸡看成一只兔,足数就会多4-2=2(只),因此把鸡看成兔的只数是36÷2=18(只)。那么鸡实际有12+18=30(只),兔实际有28-18=10(只)。
解法6:假设只足中,有鸡足80只(0至中的任意整数,最好是2的倍数),则兔足有-80=20(只),那么它们一共有头80÷2+20÷4=45(个),比实际多45-40=5(个)。这说明把一部分兔足看作鸡足了,而把兔足看成鸡足,兔的只数(头数)就会增加(4÷2-1)倍。因此把兔看作鸡的只数是5÷(4÷2-1)=5(只),那么兔实际有20÷4+5=10(只),鸡实际有40-10=30(只)。通过比较第一类和第二类解法,我们不难看出:任意假设是极端假设的一般形式,而极端假设是任意假设的特殊形式,也是简便解法。
如果说上面的几种解法你还比较容易想到,那么下面的几种解法就不一定那么容易想到啦。
第三类解法:除减法
解法7:用脚的总数除以2,也就是÷2=50(只)。这里我们可以设想为,每只鸡都是一只脚站着;而每只兔子都用两条后腿,像人一样用两只脚站着。这样在50这个数里,鸡的头数算了一次,兔子的头数相当于算了两次.因此从50减去总头数40,剩下的就是兔子头数10只。有10只兔子当然鸡就有30只。这种解法其实就是《孙子算经》中记载的:做一次除法和一次减法,马上能求出兔子数,多简单!这也是文章前面这个数学段子中趣解的由来,我也课堂当中也经常喜欢给学生讲解这种解法。
第四类解法:盈亏法
解法8:把总足数看作标准数。假设鸡有25只,兔则有40-25=15(只),那么它们有足2×25+4×15=(只),比标准数盈余-=10(只);再假设鸡有32只,兔则有40-32=8(只),那么它们有足2×32+4×8=96(只),比标准数不足-96=4(只)。根据盈不足术公式,可以求出鸡的只数。即鸡有(25×4+32×10)÷(4+10)=30(只),兔则有40-30=10(只)。
第五类解法:比例分配
解法9:40个头一共只足,平均每个头有足÷40=2.5(只)。而一只鸡比平均数少(2.5-2)只足,一只兔比平均数多(4-2.5)只足。根据平均问题的“移多补少”思想:超出总数等于不足总数,故知:(2.5-2)×鸡的只数=(4-2.5)×兔的只数。因此,鸡的只数︰兔的只数=(4-2.5):(2.5-2)=1.5:0.5=3:1按比例分配可以求出鸡兔各有多少只。即鸡有40×3/(3+1)=30(只),而兔则有40×1/(3+1)=10(只)。
第六类解法:列方程
解法10:设鸡有x只,那么兔有(40-x)只。根据题意列方程:2x+4(40-x)=解这个方程得:x=-x=40-30=10那么鸡有30只,兔有10只。当然方程是一种万能和傻瓜式的解法,这里就不多说了。
限于本人能力所限,只能提供上述10种解法,希望给有需要的家长提供些许的帮助和启发,同时欢迎朋友们留言讨论指正,问题越辨越明,路过的朋友有更简单更精妙的解法也可以留言分享一下。
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