15. 提升题《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,成书大约在公元 400 年前后。《孙子算经》中有这样一题:今有兽六首四足,禽四首二足,上有七十六首,下有四十六足,问禽兽各几何?意思是,有一种怪兽有 6 个头、4 只脚,有一种怪禽有 4 个头、2 只脚。如果怪兽和怪禽一共有 76 个头、46 只脚,那么怪兽和怪禽分别有多少只?
(1) 你能尝试写出这道题的解题思路吗?
(2) 还可以用哪些方法解决“鸡兔同笼”问题呢?(可查阅资料)
(3) 选你喜欢的两种小动物,模仿上面《孙子算经》中的题目,编一道“鸡兔同笼”问题。
(4) 检验一下,自己编的题可解吗?如果不可解,思考原因,再调整题目。
(1) 你能尝试写出这道题的解题思路吗?
(2) 还可以用哪些方法解决“鸡兔同笼”问题呢?(可查阅资料)
(3) 选你喜欢的两种小动物,模仿上面《孙子算经》中的题目,编一道“鸡兔同笼”问题。
(4) 检验一下,自己编的题可解吗?如果不可解,思考原因,再调整题目。
答案
(1)设怪兽有$x$只,怪禽有$y$只。
根据题意,列出方程组:
$\begin{cases}6x + 4y = 76, \\4x + 2y = 46.\end{cases}$
将第二个方程乘以2,得到:
$8x + 4y = 92$,
用新得到的的方程减去第一个方程,得到:
$2x = 16 \quad ⇒ \quad x = 8$,
将 $x = 8$ 代入第一个方程,得到:
$6 × 8 + 4y = 76 \quad ⇒ \quad 4y = 28 \quad ⇒ \quad y = 7$,
答:怪兽有8只,怪禽有7只。
(2)除了上述的代数方法,还可以使用列表法、图示法、假设法来解决“鸡兔同笼”问题。
(3)题目:今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有33足,下有10牙,问蜘蛛蝉各几何?
(4)设蜘蛛有$x$只,蝉有$y$只。
根据题意,列出方程组:
$\begin{cases}8x + 6y = 33, \\2x + y = 10.\end{cases}$
将第二个方程乘以3,得到:
$6x + 3y = 30$,
用第一个方程减去新得到的的方程,得到:
$2x = 3 \quad (x无整数解)$,
因此我出的题目没有整数解,经过调整题目如下:
题目:今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有40足,下有13牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$m$只,蝉有$n$只,
$\begin{cases}8m + 6n = 40, \\2m + n = 13.\end{cases}$
将第二个方程乘以3,得到:
$6m + 3n = 39$,
用第一个方程减去新得到的的方程,得到:
$2m = 1 \quad (不符合题意,舍去),$
将第二个方程乘以6,得到:
$12m + 6n = 78$,
用新得到的方程减去第一个方程得到:
$4m = 38 \quad (不符合题意,舍去),$
将第二个变形为$n=13-2m$,代入第一个方程得:
$8m+6(13-2m)=40$
解得$m=19-2m=10-3×19÷2(不符合题意,舍去),$
经过多次尝试,发现所给数据没有合适解,因此重新调整题目如下:
今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有32足,下有5牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$a$只,蝉有$b$只,
$\begin{cases}8a + 6b = 32, \\2a + b = 5.\end{cases}$
第二个方程变形为$b=5-2a$,代入第一个方程得:
$8a+6(5-2a)=32$
解得$a= -1(不符合题意,舍去),$
因此给定数值依然无合适解,继续调整题目如下:
今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有56足,下有10牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$x$只,蝉有$y$只,
$\begin{cases}8x + 6y = 56, \\2x + y = 10.\end{cases}$
将$y=10-2x$代入第一个方程得:
$8x+6(10-2x)=56$
解得$x=2$,
因此$y=10-2×2=6$,
因此我出的题目是可解得,答案为蜘蛛有2只,蝉有6只。
根据题意,列出方程组:
$\begin{cases}6x + 4y = 76, \\4x + 2y = 46.\end{cases}$
将第二个方程乘以2,得到:
$8x + 4y = 92$,
用新得到的的方程减去第一个方程,得到:
$2x = 16 \quad ⇒ \quad x = 8$,
将 $x = 8$ 代入第一个方程,得到:
$6 × 8 + 4y = 76 \quad ⇒ \quad 4y = 28 \quad ⇒ \quad y = 7$,
答:怪兽有8只,怪禽有7只。
(2)除了上述的代数方法,还可以使用列表法、图示法、假设法来解决“鸡兔同笼”问题。
(3)题目:今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有33足,下有10牙,问蜘蛛蝉各几何?
(4)设蜘蛛有$x$只,蝉有$y$只。
根据题意,列出方程组:
$\begin{cases}8x + 6y = 33, \\2x + y = 10.\end{cases}$
将第二个方程乘以3,得到:
$6x + 3y = 30$,
用第一个方程减去新得到的的方程,得到:
$2x = 3 \quad (x无整数解)$,
因此我出的题目没有整数解,经过调整题目如下:
题目:今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有40足,下有13牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$m$只,蝉有$n$只,
$\begin{cases}8m + 6n = 40, \\2m + n = 13.\end{cases}$
将第二个方程乘以3,得到:
$6m + 3n = 39$,
用第一个方程减去新得到的的方程,得到:
$2m = 1 \quad (不符合题意,舍去),$
将第二个方程乘以6,得到:
$12m + 6n = 78$,
用新得到的方程减去第一个方程得到:
$4m = 38 \quad (不符合题意,舍去),$
将第二个变形为$n=13-2m$,代入第一个方程得:
$8m+6(13-2m)=40$
解得$m=19-2m=10-3×19÷2(不符合题意,舍去),$
经过多次尝试,发现所给数据没有合适解,因此重新调整题目如下:
今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有32足,下有5牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$a$只,蝉有$b$只,
$\begin{cases}8a + 6b = 32, \\2a + b = 5.\end{cases}$
第二个方程变形为$b=5-2a$,代入第一个方程得:
$8a+6(5-2a)=32$
解得$a= -1(不符合题意,舍去),$
因此给定数值依然无合适解,继续调整题目如下:
今有蜘蛛8足2牙,蝉6足1牙,上有56足,下有10牙,问蜘蛛蝉各几何?
设蜘蛛有$x$只,蝉有$y$只,
$\begin{cases}8x + 6y = 56, \\2x + y = 10.\end{cases}$
将$y=10-2x$代入第一个方程得:
$8x+6(10-2x)=56$
解得$x=2$,
因此$y=10-2×2=6$,
因此我出的题目是可解得,答案为蜘蛛有2只,蝉有6只。
登录