鸡兔同笼问题在我国古代的数学著作《孙子算经》中,记载着流传甚广的数字歌谣:鸡兔同笼不知数,三十五头笼中露。
数清脚共九十四双,各有多少鸡和兔。
翻译成现代数学语言为:今有鸡兔共居一笼,已知鸡头与兔头共有35个,鸡脚与兔脚一共有94只。
问鸡和兔一共有多少只?这就是我们通常说的“鸡兔同笼”问题。
这一古老的数学问题在现实生活中普遍存在,解法多种多样,但一般采用假设法。
【例1】★今有鸡、兔共居一笼,已知鸡头和兔头共35个,鸡脚与兔脚共94只。
问鸡、兔各有多少只?【解析】鸡兔同笼问题往往用假设法来解答,即假设全是鸡或全是兔,脚的总数必然与条件矛盾,根据数量上出现的矛盾适当调整,从而找到正确答案。
假设全是鸡,那么相应的脚的总数应是2×35=70只,与实际相比,减少了94-70=24只。
减少的原因是把一只兔当作一只鸡时,要减少4-2=2只脚。
所以兔有24÷2=12只,鸡有35-12=23只。
【小试牛刀】小梅数她家的鸡与兔,数头有16个,数脚有44只。
问:小梅家的鸡与兔各有多少只?【解析】假设16只都是鸡,那么就应该有2×16=32(只)脚,但实际上有44只脚,比假设的情况多了44-32=12(只)脚,出现这种情况的原因是把兔当作鸡了。
如果我们以同样数量的兔去换同样数量的鸡,那么每换一只,头的数目不变,脚数增加了2只。
因此只要算出12里面有几个2,就可以求出兔的只数。
有兔(44-2×16)÷(4-2)=6(只),有鸡16-6=10(只)。
【例2】★面值是2元、5元的人民币共27张,全计99元。
面值是2元、5元的人民币各有多少张?【解析】这道题类似于“鸡兔同笼”问题。
假设全是面值2元的人民币,那么27张人民币是2×27=54元,与实际相比减少了99-54=45元,减少的原因是每把一张面值2元的人民币当作一张面5元的人民币,要减少5-2=3元,所以,面值是5元的人民币有45÷3=15张,面值2元的人民币有27-15=12张。
【小试牛刀】小白有2分、5分硬币共40枚,一共是1元7角。
两种硬币各有多少枚?【解析】2分10枚,5分30枚【例3】★一批水泥,用小车装载,要用45辆;用大车装载,只要36辆。
每辆大车比小车多装4吨,这批水泥有多少吨?【解析】求出大车每辆各装多少吨,是解题关键。
如果用36辆小车来运,则剩4×36=144吨,需45-36=9辆小车来运,这样可以求出每辆小车的装载量是144÷9=16吨,所以,这批水泥共有16×45=720吨。
【小试牛刀】一批货物用大卡车装要16辆,如果用小卡车装要48辆。
已知大卡车比小卡车每辆多装4吨,问这批货物有多少吨?【解析】96吨【例4】★★某玻璃杯厂要为商场运送1000个玻璃杯,双方商定每个运费为1元,如果打碎一个,这个不但不给运费,而且要赔偿3元。
结果运到目的地后结算时,玻璃杯厂共得运费920元。
求打碎了几个玻璃杯?【解析】假设1000个玻璃杯全部运到并完好无损,应得运费1×1000=1000元,实际上少得1000-920=80元,这说明运输过程中打碎了玻璃杯。
每打碎一个,不但不给运费还要赔偿3元,这样玻璃杯厂就少收入1+3=4元。
又已求出共少收入80元,所以打碎的玻璃杯数为80÷4=20个。
【小试牛刀】搬运1000玻璃瓶,规定安全运到一只可得搬运费3角。
但打碎一只,不仅不给搬运费还要赔5角。
如果运完后共得运费260元,那么,搬运中打碎了多少只?【解析】50只【例5】★★某场乒乓球比赛售出30元、40元、50元的门票共200张,收入7800元。
其中40元和50元的张数相等,每种票各售出多少张?【解析】因为“40元和50元的张数相等”,所以可以把40元和50元的门票都看作45元的门票,假设这200张门票都是45元的,应收入45×200=9000元,比实际多收入9000-7800=1200元,这是因为把30元的门票都当作45元来计算了。
因此30元的门票有1200÷(45-30)=80张,40元和50元的门票各有(200-80)÷2=60张。
【小试牛刀】某场球赛售出40元、30元、50元的门票共400张,收入15600元。
其中40元和50元的张数相等,每种门票各售出多少张?【解析】30元的160张【例6】★★一次竞赛的抢答题共有20道题,如果抢答对一道题就加10分,抢答错误要倒扣20分。
李刚在比赛中抢答了9道题,一共加了30分,他抢答对几道题?【解析】假设李刚答对了9道题,那么他答错了(10×9-30)÷(10+20)=(90-30)÷30=60÷30=2(道)答对了9-2=7(道)【例7】★★鸡、兔共100只,鸡脚比兔脚多20只。
问:鸡、兔各多少只?【解析】假设100只都是鸡,没有兔,那么就有鸡脚200只,而兔的脚数为零。
这样鸡脚比兔脚多200只,而实际上只多20只,这说明假设的鸡脚比兔脚多的数比实际上多200——20=180(只)。
现在以兔换鸡,每换一只,鸡脚减少2只,兔脚增加4只,即鸡脚比兔脚多的脚数中就会减少4+2=6(只),而180÷6=30,因此有兔子30只,鸡100——30=70(只)。
解:有兔(2×100——20)÷(2+4)=30(只), 有鸡100——30=70(只)。
【小试牛刀】现有大、小油瓶共50个,每个大瓶可装油4千克,每个小瓶可装油2千克,大瓶比小瓶共多装20千克。
问:大、小瓶各有多少个?【解析】小瓶有(4×50-20)÷(4+2)=30(个),大瓶有50-30=20(个)。
【例8】★★★有蜘蛛、蝉、蜻蜓共22只,共有腿148条,翅膀22对。
(其中蜘蛛有8条腿;蜻蜓有6条腿,两对翅膀;蝉有6条腿,一对翅膀)。
求蜻蜓有多少只?【解析】这是在鸡兔同笼基础上发展变化的问题,我们先依据题意,得到以下几种数量:项目蜘蛛蜻蜓蝉合计只数(只)22腿(条)8×只数6×只数6×只数148翅膀(对)——2×只数1×只数22注意到蜻蜓和蝉都是有6条腿,而蜘蛛有8条腿。
所以可以先从腿数入手求出蜘蛛的只数。
假设三种昆虫都是6条腿,那么总腿数是6×22=132(条),与已知的148条腿相差148-132=16(条),这是因为每只蜘蛛少算了8-6=2(条)腿,所以有16÷2=8(只)蜘蛛。
这样蜻蜓和蝉一共有22-8=14(只),一共有22对翅膀。
再从翅膀入手,假设14只昆虫全是蜻蜓,求出蝉有(2×14-22)÷(2-1)=6(只),这样蜻蜓有14-6=8(只)。
假设三种昆虫都是6条腿,那么蜘蛛有:(148-6×22)÷(8-6)=(148-132)÷2=16÷2=8(只)蜻蜓和蝉一共有22-8=14(只)假设14只昆虫全是蜻蜓,那么蝉有:(2×14-22)÷(2-1)=(28-22)÷1=6÷1=6(只)蜻蜓有14-6=8(只)【小试牛刀】蜘蛛有8条腿,蜻蜓有6条腿和2对翅膀,蝉有6条腿和1对翅膀。
现有三种小虫共18只,有118条腿和20对翅膀。
问:每种小虫各有几只?【解析】 9.5只蜘蛛,7只蜻蜓,6只蝉。
提示:把小虫分成8条腿与6条腿两种,先求出蜘蛛的数。
【例9】★★★学校买来足球、篮球和排球共45个,共花费2820元。
其中足球每个80元,篮球每个60元,排球每个50元;现已知足球个数比排球少3个。
三种球各买了多少个?【解析】假设排球减少3个,此时三种球一共有45-3=42(个),共花费2820-50×3=2670(元)。
由于足球与排球个数同样多,就可以把足球与排球和起来看作是一种球,这时足球、排球平均每个是(80+50)÷2=65(元)。
此时就将题目转化为典型的鸡兔同笼问题:两种球共有42个,共花费2670元,其中篮球每个是60元,另一种球每个是65元。
两种球各有多少个?求出篮球有多少个以后,就可以求出足球和排球有多少个。
将排球减少3个,那么有45-3=42(个)球,共花费2820-50×3=2670(元),足球、排球平均每个是(80+50)÷2=65(元)。
假设全是另一种球,那么篮球有(65×42-2670)÷(65-60)=(2730-2670)÷5=60÷5=12(个)这样足球与排球一共有33个,一共花了2820-60×12=2100元。
假设全是排球,那么足球有(2100-50×33)÷(80-50)=(2100-1650)÷30=450÷30=15(个)排球有33-15=18(个)【小试牛刀】学校买来足球、篮球和排球共34个,共花费2430元。
其中足球每个90元,篮球每个70元,排球每个60元;现已知买足球所花的钱数与买排球用的同样多。
三种球各买了多少个?【解析】把2个足球、3个排球看作一组,求出平均每个球的价钱是:(90×2+60×3)÷(2+3)=360÷5=72(元)假设学校买来的全是篮球,那么“新球”有:(2430-70×34)÷(72-70)=(2430-2380)÷2=50÷2=25(只)篮球有:34-25=9(只)足球有:25÷(2+3)×2=25÷5×2=10(个)排球有:25-10=15(个)【例10】★★师徒二人合作加工赶制一批零件。
师傅每小时加工零件200个,徒弟每小时加工120个,中途师傅由于疲劳先后休息了3小时。
工作完成后,徒弟发现他仍然比师傅少加工了200个零件。
师徒二人共加工了多少个零件?【解析】师徒二人一共加工了2600个零件。
1.100个和尚140个馍,大和尚1人分3个馍,小和尚1人分1个馍。
问:大、小和尚各有多少人?【解析】如果将大和尚、小和尚分别看作鸡和兔,馍看作腿,那么就成了鸡兔同笼问题,可以用假设法来解。
假设100人全是大和尚,那么共需馍300个,比实际多300-140=160(个)。
现在以小和尚去换大和尚,每换一个总人数不变,而馍就要减少3——1=2(个),因为160÷2=80,故小和尚有80人,大和尚有100-80=20(人)。
同样,也可以假设100人都是小和尚,同学们不妨自己试试。
2. 彩色文化用品每套19元,普通文化用品每套11元,这两种文化用品共买了16套,用钱280元。