古代鸡兔同笼问题及多种算法今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?题目中给出了鸡兔共有35只,如果把兔子的两只前脚用绳子捆起来,看作是一只脚,两只后脚也用绳子捆起来,看作是一只脚,那么,兔子就成了2只脚,即把兔子都先当作两只脚的鸡。鸡兔总的脚数是35×2=70(只),比题中所说的94只要少94-70=24(只)。现在,我们松开一只兔子脚上的绳子,总的脚数就会增加2只,即70+2=72(只),再松开一只兔子脚上的绳子,总的脚数又增加2,2,2,2……,一直继续下去,直至增加24,因此兔子数:24÷2=12(只),从而鸡有35-12=23(只)。我们来总结一下这道题的解题思路:如果先假设它们全是鸡,于是根据鸡兔的总数就可以算出在假设下共有几只脚,把这样得到的脚数与题中给出的脚数相比较,看看差多少,每差2只脚就说明有1只兔,将所差的脚数除以2,就可以算出共有多少只兔。概括起来,解鸡兔同笼题的基本关系式是:兔数=(实际脚数-每只鸡脚数×鸡兔总数)÷(每只兔子脚数-每只鸡脚数)。类似地,也可以假设全是兔子。我们也可以采用列方程的办法:设兔子的数量为x,鸡的数量为y那么:x+y=35那么4x+2y=94这个算方程解出后得出:兔子有12只,鸡有23只。“鸡兔同笼”问题,是我国古代著名数学趣题之一,大约在1500年前,《孙子算经》里记载了这个有趣的问题:“今有雉(鸡)兔同笼,上(共)有三十五头,下(共)有九十四足,问雉兔各几何?”从代数学科的角度看来,这是一个解方程组的问题,其解法非常简单,方法容易掌握。由于我国古代没有代数方法,对一些算题,采用的都是因题而异,个性特强的巧妙解法。今人把这种代数方法(设未知数、列方程)之外的算术解法统称为古算法。我国历来对诗歌追崇简练优美,对古算法也一样。一个巧妙精简的解法,往往受到众人的推崇,称赞其解者聪明,而对其他较繁杂的解法,统统嗤之以鼻。今天看来,这是不对的。我们要知道,这种古算法看似简单漂亮,构思巧妙,但缺点是就题论题,其方法适用面窄,学生也不易掌握,只能是解者孤芳自赏。明明有车不让上,偏偏要人徒步行。也许有人会说,这是为了培养学生的思维方法。但我们觉得,这样培养出来的思维方法,往往不适应现代计算机的逻辑和特点,也与现代的科学实验方法格格不入。要求中小学生都去掌握,实是得不赏失。多年来,情况越来越糟,有些想露一手的教师反而把一些原属于不定方程组的问题,退化变形为算术题,让学生去钻牛角尖,实是误人子弟。笔者认为对古算题,应该像对古诗、棋类一样,只可以让少数人去欣赏去钻研,不应强求所有人掌握,要提倡数学中的“白话文”。实际上,作为培养学生的思维方法,除了代数方法之外,还有一些思路自然又易掌握的好解法,尽管它比较繁琐,不怎么漂亮,但它的思维与现代科学比较合拍。至于它的步骤繁琐这一问题,在当今计算机时代则已不是什么问题,反而是一个优点。笔者这里要谈一个思路自然比较容易掌握,而又有现代色彩的方法——“先试验后修正法”。对于古算题,这个方法是先强行去掉(隐去)一些未知元,化为一个较简单的问题,求出其“参考解”,然后依靠这个“参考解”逐步去逼近真正的解。这种思维方法在现代科学和现代技术里,已被证明是最普遍使用,最先试用,而且往往是有效的科研方法。下面就几个古算题,来介绍这种“先试验后修正法”(下面简称“另法”),每道题只给出这种“先试验后修正法”。至于该题可能有的,个性特强的巧妙古算解法,因在别的地方可以找到,又不是这里的话题,就不再写出。考虑到谈这些,学术性强,比较乏味,放在博客里不太合适,这里只谈极少数几个例题。题1。“鸡兔同笼”问题。有若干只鸡兔同处一个笼子,从上面数有35个头;从下面数有94只脚。问笼中各有几只鸡和几只兔?解(另法)。用“先试验后修正法”。先任意设定鸡兔的只数来试验,只要总数是35即可。为了减少计算步骤,居于鸡兔脚数比例是1:2,我们粗约设鸡和兔分别是20只和15只。这时共有100只脚(式2x20+4x15=100),比题意多出6只脚。因1只兔换成1只鸡可减少2只脚,3只兔换成3只鸡就合题意(式6/2=3),故题解是23只鸡和12只兔(...