我國古代有一趣題:今有雉(野雞)兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何(各多少)?
這就是著名的“雞兔同籠”問題。它是指已知雞和兔的總頭數與總足數,求雞和兔各是多少只的應用題。解答這類題目一般用“假設法”來求解,即先假設它們全是雞或全是兔,然后根據出現(xiàn)的足數差,推算出雞或兔的只數,然后求出另一種動物的只數。
對于上面的題目,傳統(tǒng)的解法有兩種。方法一:假設35只全是兔子的頭,則雞有(4×35-94)÷(4-2)=23(只),兔有35-23=12(只)。方法二:假設35只全是雞的頭,則兔有(94-2×35)÷(4-2)=12(只),雞有35-12=23(只)。
學生提出新解法:假設94只全是雞的腳,則得:94÷2=47(只),47-35=12(只)。算出來的12只是兔子,35-12=23(只),而這23只就是雞。
看起來這個解法似乎比傳統(tǒng)解法還簡單,但為什么用47-35就能直接算出兔子的數量呢?是這種解法最難明白的地方。
學生解釋,由于假設94只全是雞的腳,那么94÷2=47(只),這47只雞可看成是47個雞頭。而事實上全部才有35個頭,其中這個差數“12”個頭就該“砍掉”,把這“12”個頭下面的“12個2”只腳分別補到那35個頭其中的12個頭下面,即原來的35個頭中有12個頭下面是有4只腳的,即這12只就是兔子。
聽了學生的解釋,我認為頗有道理。看來,除了可以傳統(tǒng)地從“頭”著手解雞兔同籠問題,還可以從“腳”入手,而且比傳統(tǒng)解法少了一步。但這種解法也有缺陷,如果假設94只全是兔子的腳,那么94÷4=22……2,而余“2”的就是“1”只雞,那么有35-1-22=12(只)兔子和35-12=23(只)雞。這要根據題目所給“雞”和“兔”的只數計算,看過程中有沒有出現(xiàn)余數,如果出現(xiàn)余數,理解起來就比較困難。
也許正規(guī)來說,這種假設“腳”的解法不能算是新解法,但對于某種“雞兔同籠”的題目(例如上題)卻能比傳統(tǒng)解法更簡便。當然,傳統(tǒng)的假設法更具普遍性,因為無論“頭”為單數或是雙數,算法上需要乘一只動物的腳數,都不會出現(xiàn)余數,也就沒有由余數帶來的問題。也許古代的數學家們早就研究過這種解法,才推出具有普遍意義的傳統(tǒng)解法。可見,傳統(tǒng)的方法是具有科學性的。
但通過這么一討論,我們對“雞兔同籠”問題的理解就更加深刻了。作為一個小學生,剛接觸“雞兔同籠”問題,受到傳統(tǒng)解法的啟發(fā),敢于提出不一樣的解法,而且有一定的道理,我覺得還是比較可貴的。在此,與廣大的一線數學教師分享該學生的“發(fā)現(xiàn)”,希望能得到同行們的指點。