學過二元一次方程組的同學一定解決過這樣的“雞兔同籠”問題:有若干只雞和兔同在一個籠子里,從上面數,有35個頭;從下面數,有94只腳,問籠中各有幾只雞和兔?
下面是我們熟悉的方法:設籠中有 只雞和 只兔,這樣可得方程組:
于是得到方程組的解:
通過百度搜索我們可以看到“雞兔同籠”是中國古代著名趣題之一。大約在1500年前 ,《孫子算經》中就記載了這個有趣的問題。書中是這樣敘述的:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”
孫子的解法翻譯成現代的書寫方式就是:
兔數:
雞數:
這一思路新穎而奇特,令古今中外數學家贊嘆。如果用“加減消元”的思想對它進行解釋的話,孫子是運用除法使未知數 的系數相同的,也就是:
x于是得到方程組的解:
多么的直接。
美國杰出數學家波利亞還對這種解法創設了一個奇妙情景:意外地看見籠中的禽畜正在作一種古怪的姿式:每一只雞都用一條腿站著,而每一只兔子都用其(兩條)后腿站著,在這個不尋常的情況下,從下面數,就只有47條腿了,這47條腿比35個頭多出的數目12就是所有兔子多出的那一條腿了。
古人的方法告訴我們:靈活地運用消元的思想可以使解題的過程簡單化,老師從來沒有教過我們用除法來使同一個未知數的系數相同,這個發現讓我高興了好幾天。
(指導老師 劉春陽)