鸡兔同笼有什么难的?看我用9种姿势虐它

鸡兔同笼问题,是小学数学的经典问题,可以说,所有的小学生都学习过或见识过它,不少学生还为此吃尽了苦头。今天,我们就来彻底征服它。

鸡兔同笼有什么难的?看我用9种姿势虐它

鸡兔同笼问题也叫雉兔同笼问题,最初出现在我国古代数学巨著孙子算经,原文是这样的:今有雉、兔同笼,上有三十五头,下有九十四足。问:雉、兔各几何?翻译成现代汉语,就是鸡、兔在同一个笼子里,上面有35个头,下面有94只脚。问:鸡、兔各多少只?

经典解法一:先易后难列表法

由于鸡和兔子的脚数不同,所以,对于不同只数的鸡和兔子,虽然它们的总数相等(都等于35只),但是脚数是变化的,我们将不同组合下的鸡和兔子的脚数分别列出来,以表格的形式展示如下:

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列表的时候,我们先假设鸡有35只,那么兔子就只能是0只,这样算出总的脚数,然后将鸡的只数递减,兔子的只数递增,依次计算出总的脚数,最终能够计算出当鸡有23只,兔子有12只时,总脚数等于94只,符合题目中的条件,进而得到最终的结果。

很多学生和家长对这种方法不屑一顾,觉得既笨拙又麻烦,优博数学倒是认为,对于小学低年级的学生而言,这种方法是最值得推荐的方法,因为在制作表格的过程中,学生需要自主的去探索鸡、兔数量变化时,总脚数的变化特点,通过动手以及观察,得出兔子的脚比鸡多两只,所以当鸡数少1,兔数多1的时候,总脚数会增加2只的规律性认识。而这正是培养学生探索精神,提升学生数学思维的重要途径。

经典解法二:灵机一动假设法

鸡兔同笼问题的难点在于每只鸡和每只兔子的脚数是不同的,如果鸡和兔子的脚数相同的话,就会给解题带来极大的便利,基于这样的考虑,我们可以做如下的假设。

假设一:所有兔子都站起来,藏起2只脚。这样的话,每只鸡和每只兔子的脚数就相等了,都是2只,在这种情况下,一共有35个头,也就是说一共有35只动物,每个动物有2只脚,那么总的脚数=35 2=70只,这比题目给出的94只脚少了24只,想一想为什么少了?因为每只兔子都站了起来,收起了2只脚,一只兔子少2只脚,一共少了24只脚,所以兔子有24 2=12只。再用35-12=23就是鸡的数量。

假设二:所有鸡增加2只脚。这样的话,每只鸡和每只兔子的脚数就相等了,都是4只,在这种情况下,一共有35个头,也就是说一共有35只动物,每个动物有4只脚,那么总的脚数=35 =140只,这比题目给出的94只脚多了46只,想一想为什么多了呢?因为每只鸡都多了2只脚,一只鸡多2只脚,一共多了46只脚,所以鸡有46 2=23只。再用35-23=12就是兔子数量。

优博数学认为,假设法是最为经典,也是最有效率的一种方法,学生运用假设,将不同的情形(鸡和兔子的脚数不同)转化成相同的情形,有利于简化问题,理清思路,极力推荐这种方法。

经典解法三:公平交换代换法

我们还可以用一二年级时学到的变量代换的方法求解鸡兔同笼问题。用△ 表示鸡,用○表示兔子。根据题意我们知道,△+○=35,2△+4○=94。从第一个式子我们可以得到

△=35-○把这个△带入第二个式子,得到70-2○+4○=94,这样就可以得到

○=12,进而得到△=23。

这种方法也是优博数学极力推荐的,因为这种方法虽然只是用到了一二年级的知识,但实质上却是方程思想的初步应用,是设未知数求解问题的雏形,这道题中,我们分别用△和○代表鸡和兔子,本质上就是一种数学抽象,对提升学生的分析归纳问题能力有非常好的作用和效果。

经典解法四:一目了然图形法

我们用图形的方法来解决鸡兔同笼问题!

先画出两条线段,分别代表鸡的数量和兔子的数量

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我们知道,一只鸡2只脚,一只兔子4只脚,我们在上图的基础上,向外拓展一下,形成下面的图形。

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可见,蓝色区域的面积等于鸡×2,即鸡的脚数,红色区域的面积等于兔×4,即兔子的脚数。

这里边有一个条件我们不要忽略了,那就是鸡和兔子的数量一共是35只。这样我们可以构建出下面的图形。

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从上图中可以计算出35×4=140,是整个图形的面积,从上面的分析中可以知道,多出来的阴影部分面积应该等于140-94=46,而这个长方形的宽=4-2=2,那么长就应该等于46÷2=23,也就是鸡的数量,进而我们可以得出兔子的数量是35-23=12只。

这种方法也是优博数学比较推荐的,并不是说它计算的更快,更加便捷,而是这种方法为我们拓宽了求解鸡兔同笼问题的视野,使我们从呆板单一的数字运算中,愉快地过渡到图形的世界之中,对于启发学生的数形结合思想,激发学生的创造力非常有帮助。

经典解法五:简单粗暴设x

设鸡有x只,因为鸡和兔子一共有35只,那么兔子就有35-x只,根据题意,一只鸡2只脚,所以鸡的脚数是2x只,一只兔子4只脚,所以兔子的脚数是4×(35-x),我们知道总脚数是94只,所以可以列出下面的算式:

2x+(35-x)×4=94,解出x=23,即鸡有23只,所以兔子是12只。

对于高年级的学生,优博数学极力推荐此法,可以这么说,对于高年级的学生,设未知数的方法是首选的方法。因为设未知数列方程的方法既是最快的又是最简洁的,长期运用方程思想求解实际问题,对于提升学生的问题抽象能力有非常大的帮助。不过对于低年级的学生,优博数学认为还是慎重地向他们讲述此种方法,因为过早的学习方程解法,一方面对于低年级的学生来说,他们的认知水平有限,会造成他们的认知困扰,另一方面,如果他们能够理解并熟练掌握此种方法,一定会放弃其他的方法,这对于培养他们的探索能力、数形结合能力、分析归纳能力来说,简直就是个灾难!

经典解法六:可爱乖萌的金鸡独立法

一只鸡2只脚,一只兔子4只脚,我们让它们的脚数都减少一半,也就是让鸡单脚着地,来一个金鸡独立,让兔子前肢收齐,两个后腿撑地,像下图那样。

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这时,它们总的脚数应该是最初时的一半,即94÷2=47只。我们注意观察一下,此时,一只鸡有1只脚,头脚是一一对应的,一只兔子有2只脚,每只兔子的脚数比头数多1个。现在的情况是一共35个头,46只脚,鸡是头脚一一对应不多的,多出来的脚都是兔子的,所以有兔子47-35=12只,知道了兔子的只数,很容易就算出鸡的只数是23只了。

优博数学认为,这种方法从表面上看和假设法十分相似,但仔细分析发现,这种方法的妙处在于通过金鸡独立,鸡的头数和脚数一一对应了,一个头对应一只脚,那么多出来的脚就是兔子的了。因此,这种方法告诉我们一种解题思路:将其中一个动物的头脚数做到一比一,这样,总脚数与总头数之差就是另一个动物的脚数与头数之差,在这种情况下,问题得到了简化,直接可以算出另一个动物的只数。

经典解法七:滑稽搞笑的吹哨法

听口令:抬起一只脚!这时,鸡展示了它金鸡独立的功夫,兔子则蹑手蹑脚的抬起了一只脚。

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此时,每个动物都少了一只脚,一共有35个动物,就是少了35只脚,现在的总脚数是94-35=59只。听口令:再抬起一只脚!这时,鸡整个蹲了下来,兔子则是两只后腿着地,如图所示:

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此时,总脚数=59-35=24,注意观察我们发现,鸡已经没有脚了,也就是说剩下的24只脚都是兔子的,我们看图,现在的兔子有2只脚,一共24只脚,那么兔子就应该有24÷2=12只,那么,鸡就是35-12=23只。

对这种解法,优博数学只能说,在下实在佩服!这种解法的妙处就在于通过两次吹哨,把鸡的腿变没了,彻底把题目简化成兔子的头脚问题,这种思路非常值得大家学习。

经典解法八:插翅难飞法

一只鸡2只脚,一只兔子4只脚,但是鸡会飞啊,来一个大鹏展翅。

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我们再来看,一只鸡2脚2翅,也算是凑足了四肢了,这样,35个动物,每个动物都是四肢,一共有35×4=140,比题目中的94只脚多了46,这46就是展开的翅膀,我们知道一只鸡2只翅膀,所以46只翅膀就是46÷2=23只鸡,兔子就是35-23=12只。

这种解法本质上是假设法的一种变形,不过运用图形和想象,有助于学生更好地理解。

经典解法九:调转乾坤平均法

出于对求解题目计算的简化,我们把题目稍作修改,鸡兔共有20个头,共有50只脚。我们来看如何用平均法求解。

一只鸡2只脚,一只兔子4只脚,那么它们混合在一起,平均一个动物的脚数应该是大于2小于4的。从题目中我们可以看出,20个头,50只脚,平均下来一个动物2.5只脚(这是什么怪物?!)我们用线来表示如下:

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我们把一只鸡2只脚,一只兔子4只脚也标记在线上。

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从上图中可以看出,一只兔子的脚数比平均数多了1.5只,一只鸡的脚数比平均数少了0.5只,我们可以这么理解,一只兔子比平均数多出的1.5只脚,需要3只鸡来“拉平”,即一只兔子配3只鸡,可以配出2.5只脚的效果,这样,我们把动物一共分成4份,鸡占了3份,兔子占了1份。鸡就是20×¾=15只,兔子就是20×¼=5只。

对于学有余力的同学,优博数学极力推荐用这种方法思考鸡兔同笼问题。因为这种方法把鸡兔同笼问题和平均数问题联系在一起,而且对于提高对平均数的理解大有好处。不过这种方法由于涉及到各项占比的情况,所以对题目中数字的要求较高,计算的时候需要格外注意。

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页面更新:2024-04-17

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