簡(jiǎn)析幾個(gè)典型的古代數(shù)學(xué)問(wèn)題
簡(jiǎn)析幾個(gè)典型的古代數(shù)學(xué)問(wèn)題
關(guān)鍵詞:雞兔同籠 百雞問(wèn)題 孫子定理 數(shù)學(xué)在**擁有悠久的歷史,在古人的智慧中,我們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美,探尋數(shù)學(xué)之趣, 數(shù)學(xué)的好玩之處,并不限于數(shù)學(xué)游戲。數(shù)學(xué)中有些極具實(shí)用意義的內(nèi)容,包含了深刻的奧妙,發(fā)人深思,使人驚訝。
**古代的數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)**古代的農(nóng)業(yè)、天文學(xué)等的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。
其中的一些膾炙人口的趣味小問(wèn)題也讓我們?cè)谔骄恐邪l(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美。 1.雞兔同籠問(wèn)題 雞兔同籠問(wèn)題是我國(guó)古代一道經(jīng)典的數(shù)學(xué)趣題。它記載于大約1500年前的《孫子算經(jīng)》中,書(shū)中是這樣描述的:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問(wèn)雉兔各幾何?”這句話的意思是:若干只雞兔同在一個(gè)籠子里,從上面數(shù),有三十五個(gè)頭:從下面數(shù),有九十四只腳。求籠中各有幾只雞和兔?用解法一(假設(shè)法):已知雞兔共有35只,如果把兔子的兩只前腳用繩子捆起來(lái),即,將兔子看做兩只腳的雞,雞兔總的腳數(shù)是35×2=70(只),比題中說(shuō)的94只要少24只。
可知這24只腳是兔子,因此有兔子24÷2=12(只)百科。所以有雞35-12=23(只)。 解:假設(shè)全是雞: 35×2=70(只)比總腳數(shù)少:94-70=24(只)它們腳數(shù)的差:4-2=2(只)因此有兔子:24÷2=12(只)雞:35-12=23(只)解法二(方程法):解:設(shè)兔有x只,則雞有35-x只。
4x+2(35-x)=942x=24x=1235-12=23(只)故:有雞23只,兔12只。除此之外還有 解法3:(兔的腳數(shù)×總只數(shù)-總腳數(shù))÷(兔的腳數(shù)-雞的腳數(shù))=雞的`只數(shù)總只數(shù)-雞的只數(shù)=兔的只數(shù)解法4( 總腳數(shù)-雞的腳數(shù)×總只數(shù))÷(兔的腳數(shù)-雞的腳數(shù)) =兔的只數(shù)總只數(shù)-兔的只數(shù)=雞的只數(shù)解法5:總腳數(shù)÷2—總頭數(shù)=兔的只數(shù)總只數(shù)—兔的只數(shù)=雞的只數(shù)解法4: 雞的只數(shù)=(4×雞兔總只數(shù)-雞兔總腳數(shù))÷2 兔的只數(shù)=雞兔總只數(shù)-雞的只數(shù)6解法7兔總只數(shù)=(雞兔總腳數(shù)-2×雞兔總只數(shù))÷2 雞的只數(shù)=雞兔總只數(shù)-兔總只數(shù)一個(gè)簡(jiǎn)單的雞兔同籠問(wèn)題卻能有如此多的解法,是不是很奇妙呢? 通過(guò)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題的剖析,你是否從中發(fā)現(xiàn)了探索的樂(lè)趣呢?在探索的過(guò)程中你是否體味到數(shù)學(xué)解題思想的變幻之美呢? 2.百雞問(wèn)題 百雞問(wèn)題記載于**古代約5-6世紀(jì)成書(shū)的《張丘建算經(jīng)》中,該問(wèn)題導(dǎo)致的三元不定方程組開(kāi)創(chuàng)了“一問(wèn)多答的先例”這是過(guò)去**古算書(shū)書(shū)中所沒(méi)有的,體現(xiàn)了**數(shù)學(xué)的發(fā)展。書(shū)中寫(xiě)道:今有雞翁一,值錢伍;雞母一,值錢三;雞鶵三,值錢一。
凡百錢買雞百只,問(wèn)雞翁、母、鶵各幾何?意思是:公雞每只值5文錢,母雞每只值三文錢,而3 只小雞值1 文錢。現(xiàn)在用100 文錢買100 只雞,問(wèn):這100 只雞中公雞、母雞和小雞各有多少只?,原書(shū)的答案是:“答曰:雞翁四,值錢二十;雞母十八,值錢五十四;雞鶵七十八,值錢二十六。又答:雞翁八,值錢四十;雞 母十一,值錢三十三,雞鶵八十一,值錢二十七。
又答:雞翁十二,值錢六十;雞母四、值錢十二;雞鶵八十 四,值錢二十八。 ”這個(gè)問(wèn)題流傳很廣,解法很多,但從現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看,它實(shí)際是一個(gè)求不定方成整數(shù)解的問(wèn)題。解:設(shè)公雞、母雞、小雞分別為x、y、z只。則,由題意知: ①x+y+z =100②5x+3y+(1/3)z =100令②×3-①得: 7x+4y=100’所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4令x/4=t, (t為整數(shù))所以x=4t把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t易得z=75+3t所以:x=4ty=25-7tz=75+3t因?yàn)閤,y,z大于等于0所以4t≥025-7t≥075+3t≥0解之得:0≤t≤25/7又t為整數(shù)所以t=0,1,2,3當(dāng)t=0時(shí)x=0,y=25,z=75當(dāng)t=1時(shí)x =4;y =18;z =78當(dāng)t=2時(shí)x =8;y =11;z =81當(dāng)t=3時(shí)x =12;y =4;z =84小小的一個(gè)百雞問(wèn)題讓我們看到了古人數(shù)學(xué)智慧,一題多答的解題方法也讓我們感受到數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)之外多變的魅力。
3.孫子定理 孫子定理來(lái)源于物不知其數(shù)問(wèn)題,出自于一千六百年前我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《孫子算經(jīng)》。原題為:\”今有物不知其數(shù),三三數(shù)之二,五五數(shù)之三,七七數(shù)之二,問(wèn)物幾何?\”變成一個(gè)純粹的數(shù)學(xué)問(wèn)題就是:有一個(gè)數(shù),用3除余2,用5除余3,用7除余2。這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單:用3除余2,用7除也余2,所以用3與7的最小公倍數(shù)21除也余2,而用21除余2的數(shù)我們首先就會(huì)想到23;23恰好被5除余3,所以23就是本題的一個(gè)答案。
另一個(gè)**的例子:韓信點(diǎn)一隊(duì)士兵的人數(shù),三人一組余兩人,五人一組余三人,七人一組余四人。問(wèn):這隊(duì)士兵至少有多少人?這個(gè)題目是要求出一個(gè)正數(shù),使之用3除余2,用5除余3,用7除余4,而且希望所求出的數(shù)盡可能地小。用3除余2這個(gè)條件開(kāi)始。滿足這個(gè)條件的數(shù)是3n+2,其中n是非負(fù)整數(shù)。
要使3n+2還能滿足用5除余3的條件,可以把n分別用1,2,3,?代入來(lái)試。當(dāng)n=1時(shí),3n+2=5,5除以5不用余3,不合題意;當(dāng)n=2時(shí),3n+2=8,8除以5正好余3,可見(jiàn)8這個(gè)數(shù)同時(shí)滿足用3除余2和用5除余3這兩個(gè)條件。**一個(gè)條件是用7除余4。
8不滿足這個(gè)條件。我們要在8的基礎(chǔ)上得到一個(gè)數(shù),使之同時(shí)滿足三個(gè)條件。為此,我們想到,可以使新數(shù)等于8與3和5的一個(gè)倍數(shù)的和。
因?yàn)?加上3與5的任何整數(shù)倍所得之和除以3仍然余2,除以5仍然余3。于是我們讓新數(shù)為8+ 15m,分別把m=1,2,?代進(jìn)去試驗(yàn)。當(dāng)試到m=3時(shí),得到8+15m=53,53除以7恰好余4,因而53合乎題目要求。 其實(shí),我國(guó)古代學(xué)者早就研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題。
例如我國(guó)明朝數(shù)學(xué)家程大位在他著的《算法統(tǒng)宗》(1593年)中就用四句很通俗的口訣暗示了此題的解法:三人同行七十稀,五樹(shù)梅花甘一枝,七子團(tuán)圓正半月,除百零五便得知。\”正半月\”暗指15。\”除百零五\”的原意是,當(dāng)所得的數(shù)比105大時(shí),就105、105地往下減,使之小于105;這相當(dāng)于用105去除,求出余數(shù)。
這四句口訣暗示的意思是:當(dāng)除數(shù)分別是3、5、7時(shí),用70乘以用3除的余數(shù),用21乘以用5除的余數(shù),用15乘以用7除的余數(shù),然后把這三個(gè)乘積相加。加得的結(jié)果如果比105大,就除以105,所得的余數(shù)就是滿足題目要求的最小正整數(shù)解。 按這四句口訣暗示的方法計(jì)算韓信點(diǎn)的這隊(duì)士兵的人數(shù)可得:70×2+21×3+15×4=263,263=2×105+53,所以,這隊(duì)士兵至少有53人。上面的方法所依據(jù)的理論,在**稱之為孫子定理,它充滿詩(shī)意的解題方法讓我深深體味到數(shù)學(xué)之美。
**古代的數(shù)學(xué)趣味問(wèn)題用它多角度的解題方式鍛煉了我們的思維方式,也讓我們?cè)谒季S的轉(zhuǎn)換中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣,體味到數(shù)學(xué)之美。
古代數(shù)學(xué)趣題及答案?
繩測(cè)井深(古代數(shù)學(xué)趣題)題意:用繩子測(cè)量井深,如果將繩子3折測(cè)井,井口外余繩長(zhǎng)為4尺;如果將繩子4折測(cè)井,那么井口外也余下1尺。問(wèn)井深幾尺?繩長(zhǎng)幾尺?今有垣厚5尺,兩鼠對(duì)穿。
大鼠日一尺,小鼠日自半。
問(wèn):何日相逢?各穿幾何?題意:有垛厚5尺(舊時(shí)1尺=10寸)的墻壁,大小兩只老鼠同時(shí)從墻的兩面,沿一直線相對(duì)打洞。大鼠**天打進(jìn)一尺,以后為前**的兩倍;小鼠**天也打進(jìn)一尺,以后每天的進(jìn)度是前**的一半。
**古代**數(shù)學(xué)趣題之一
題目一:百雞問(wèn)題 今有雞翁一,值錢五:雞母一,值錢三:雞雛三,值錢一。今百錢買雞百只。
問(wèn)雞翁,雞母。
雞雛各幾何?題目二:韓信點(diǎn)兵 韓信練兵,每三人一列,余一人,每五人一列,余二人。每七人一列,余四人,十三人一列,余六人。問(wèn)多少士兵?題目三:李白買酒 李白街上走。提壺去買酒,遇店加一倍,見(jiàn)花喝一斗,三遇店和花,喝光壺中酒,試問(wèn)酒壺中,原有多少酒?題目四:兩鼠穿墻 今有墻厚五尺,兩鼠對(duì)穿。
大鼠日一尺,小鼠亦一尺。大鼠日自倍(每天的進(jìn)度為前**的兩倍),小鼠日自半(每天進(jìn)度是前**的一半)問(wèn)何日相逢?各穿幾何?題目五:百羊問(wèn)題 甲趕群羊逐草茂,乙拽肥羊一只隨其后,細(xì)問(wèn)甲及一百否?甲云:若得這般一群湊,再加半群小半群。得你一只方來(lái)湊。
(意思是,再加這么多。然后再加半群,再加四分之一群,再加你的一只,就湊夠了一百只)。
古算趣題
1、雞兔同籠:今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問(wèn)雉兔各幾何?2、數(shù)獨(dú);3、百雞百錢:我國(guó)古代數(shù)學(xué)書(shū)《張邱建算經(jīng)》中有如下問(wèn)題,也就是**的百雞百錢問(wèn)題。大意是:公雞1只值錢5,母雞1只值錢3,小雞3只值錢1。
今有錢100,買雞100只。
問(wèn)公雞、母雞、小雞各買幾只?4、和尚吃饅頭:一百饅頭一百僧,大僧三個(gè)更無(wú)爭(zhēng),小僧三人分一個(gè),大小和尚各幾人?5、李白買酒無(wú)事街上走,提壺去買酒,遇店加一倍,見(jiàn)花喝一斗。三遇店和花,喝光壺中酒。試問(wèn)壺中原有多少酒?6、盈不足: 楊損是我國(guó)唐代一位清正廉明的尚書(shū)官。一次,屬下某部門有兩名小吏輪當(dāng)提升了,但當(dāng)時(shí)只能從中選拔出一個(gè)。
對(duì)他倆的資歷、職位和政績(jī)等作了一番考察、評(píng)比之后,發(fā)現(xiàn)兩人情況不相上下,難分高低。究竟提升誰(shuí)好?主管這項(xiàng)工作的官員感到很為難,一時(shí)決定不下,于是去請(qǐng)示楊損。楊損聽(tīng)了介紹以后,思慮良久,終于想出了一個(gè)方法,他說(shuō):“辦事所最需具備的技能之一,莫過(guò)于計(jì)算了,現(xiàn)在我出一道算題考考他們的計(jì)算能力。
”這道題是這樣的: “有人于黃昏時(shí)分在林中散步,無(wú)意中聽(tīng)到幾個(gè)盜賊在分贓,偷的大概是布匹。只聽(tīng)得盜賊說(shuō),如果每人分6匹,就余5匹;如果每人分7匹,就差8匹。試問(wèn)有幾個(gè)盜賊在分多少匹布?” 楊損將這道題說(shuō)給兩名候選小吏,要求把題目記下來(lái),并且當(dāng)場(chǎng)在大廳的石階上演算。
同時(shí),楊損還宣布:“誰(shuí)先算對(duì)答案,就提拔誰(shuí)?!?這一會(huì)兒,其中一名小吏呈上了正確答案:“共有13個(gè)盜賊,83匹布?!庇谑牵R上就被宣布得到提升。
由此,楊損也得到了清正廉明,辦事公道,任人唯賢的好名聲。 這位小吏是怎樣算出正確的結(jié)果的呢?7、借馬分馬:從前,***有一個(gè)老牧人,臨終前把三個(gè)兒子招到跟前說(shuō):“我*后沒(méi)有留下什么遺產(chǎn)給你們,僅有11匹馬。老大分二分之一,老二分四分之一,老三分六分之一。但不許把馬殺*或賣掉,你們自己分吧。
我國(guó)古代名著孫子算經(jīng)中記載的三大數(shù)學(xué)趣題指的是什么?
“隔墻算”、“剪管術(shù)”、“秦王暗點(diǎn)兵”。
“秦王暗點(diǎn)兵”原題為:\”今有物不知其數(shù),三三數(shù)之二,五五數(shù)之三,七七數(shù)之二,問(wèn)物幾何?\” 這道題的意思是:有一批物品,不知道有幾件。
如果三件三件地?cái)?shù),就會(huì)剩下兩件;如果五件五件地?cái)?shù),就會(huì)剩下三件;如果七件七件地?cái)?shù),也會(huì)剩下兩件。
問(wèn):這批物品共有多少件?
擴(kuò)展資料
對(duì)后世的影響最為深遠(yuǎn),如下卷第31題即**的“雞兔同籠”問(wèn)題,后傳至日本,被改為“鶴龜算”。
今有雉、兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問(wèn):雉、兔各幾何?答曰:雉二十 三,兔一十二。
術(shù)曰:上置三十五頭,下置九十四足。
半其足,得四十七,以少減多,再命之,上三 除下三,上五除下五,下有一除上一,下有二除上二,即得。又術(shù)曰:上置頭,下置足,半其足,以頭除足,以足除頭,即得。
在《非正式會(huì)談》中,副會(huì)長(zhǎng)楊迪搬出小學(xué)二年級(jí)的一道暑假奧數(shù)題,他說(shuō):“我不得不承認(rèn)這題好難!”面臨“雞兔同籠”這道頗有**特色的數(shù)學(xué)題,12位外國(guó)代表能否成功解出呢?
魔性錢多多居然算出620只雞和120只兔子的答案,遭到楊迪的無(wú)情吐槽,“620只雞為什么只有30個(gè)頭呢?是有多少只無(wú)頭雞混在里面?”惹得大家捧腹大笑。
而學(xué)霸功必?fù)P更是傲嬌寫(xiě)出“畢業(yè)了”三個(gè)大字,“我畢業(yè)了所以不用寫(xiě)作業(yè)”。學(xué)霸任性逃避,考慮過(guò)學(xué)渣的感受嗎?
法國(guó)小伙宋博寧倒是動(dòng)作神速,唰唰唰地寫(xiě)滿了題板,更是搬出微積分的大牛算法,看起來(lái)很厲害的樣子,然而也無(wú)濟(jì)于事。只有“**貝”不論做什么都是有模有樣,不僅用方程式成功解題,并且邏輯清晰講解流暢,享受眾人膜拜的目光。
古代數(shù)學(xué)趣題幫忙找個(gè)
趣題1:能不能把一個(gè)正方形剪成6個(gè)大大小小的正方形? 趣題2:兩支長(zhǎng)度相等的蠟燭,**支能點(diǎn)4小時(shí),第二支能點(diǎn)3小時(shí),同時(shí)點(diǎn) 燃這兩支蠟燭,幾小時(shí)后**支的長(zhǎng)度是第二支的兩倍? 趣題3:某數(shù)加上168得到一個(gè)正整數(shù)的平方,加上100也能得到一個(gè)正整數(shù)的 平方.請(qǐng)問(wèn)這個(gè)數(shù)是多少? 趣題4:某人步行了5小時(shí),先沿著平路走,然后上了山,**又沿原路走回 原地。假如他在平路上每小時(shí)走4千米,上山每小時(shí)走3千米,下山每 小時(shí)走6千米,試求他5小時(shí)共走了多少千米? 趣題5:趙**的歲數(shù)有如下特點(diǎn):(1)它的3次方是一個(gè)四位數(shù),而4次方 是一個(gè)六位數(shù);(2)這四位數(shù)和六位數(shù)的各位數(shù)字正好是0-9這十個(gè) 數(shù)字。
問(wèn):趙**今年多少歲? 答案:請(qǐng)您先想想再看答案~~ 趣題1:剪成9個(gè)是容易的,把其中的四個(gè)視為一個(gè)時(shí),剩下的一個(gè)就是5個(gè)了,故能剪成6個(gè)。
趣題2:2.4小時(shí) 趣題3:此數(shù)為156。 趣題4:此人在5小時(shí)**走了20千米。 趣題5:趙**今年十八歲。