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1.雞兔同籠。今有雞兔同籠,上有35個(gè)頭,下有94只腳。雞兔各幾只? 想:假設(shè)把35只全看作雞,每只雞2只腳,共有70只腳。比已知的總腳數(shù)94只少了24只,少的原因是把每只兔的腳少算了2只??纯?4只里面少算了多少個(gè)2只,便可求出兔的只數(shù),進(jìn)而求出雞的只數(shù)。 解決這樣的問(wèn)題,我國(guó)古代有人想出更特殊的假設(shè)方法。假設(shè)一聲令下,籠子里的雞都表演“金雞獨(dú)立”,兔子都表演“雙腿拱月”。那么雞和兔著地的腳數(shù)就是總腳數(shù)的一半,而頭數(shù)仍是35。這時(shí)雞著地的腳數(shù)與頭數(shù)相等,每只兔著地的腳數(shù)比頭數(shù)多1,那么雞兔著地的腳數(shù)與總頭數(shù)的差等于兔的頭數(shù)。我國(guó)古代名著《孫子算經(jīng)》對(duì)這種解法就有記載:“上署頭,下置足。半其足,以頭除足,以足除頭,即得?!本唧w解法:兔的只數(shù)是94÷2-35=12(只),雞的只數(shù)是35-12= 23(只)。 2.物不知數(shù)。 今有物,不知其數(shù)。三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二。問(wèn)物幾何。 這是我國(guó)古代名著《孫子算經(jīng)》中的一道題。意思是:一個(gè)數(shù)除以3余2,除以5余3,除以7余2。求適合這些條件的最小自然數(shù)。 想:此題可用枚舉法進(jìn)行推算。先順序排出適合其中兩個(gè)條件的數(shù),再在其中選擇適合另一個(gè)條件的數(shù)。 3.三階幻方。把1—9這九個(gè)自然數(shù)填在九空格里,使橫、豎和對(duì)角在線三個(gè)數(shù)的和都等于15。 想:1+9=10,2+8=10,3+7=10,4+6=10。這每對(duì)數(shù)的和再加上5都等于15,可確定中心格應(yīng)填5,這四組數(shù)應(yīng)分別填在橫、豎和對(duì)角線的位置上。先填四個(gè)角,若填兩對(duì)奇數(shù),那么因三個(gè)奇數(shù)的和才可能得奇數(shù),四邊上的格里已不可再填奇數(shù),不行。若四個(gè)角分別填一對(duì)偶數(shù),一對(duì)奇數(shù),也行不通。因此,判定四個(gè)角上必須填兩對(duì)偶數(shù)。對(duì)角在線的數(shù)填好后,其余格里再填奇數(shù)就很容易了。
6.三女歸家。今有三女,長(zhǎng)女五日一歸,中女四日一歸,少女三日一歸。問(wèn)三女何日相會(huì)?這道題也是我國(guó)古代名著《孫子算經(jīng)》中為計(jì)算最小公倍數(shù)而設(shè)計(jì)的題目。意思是:一家有三個(gè)女兒都已出嫁。大女兒五天回一次娘家,二女兒四天回一次娘家,小女兒三天回一次娘家。三個(gè)女兒從娘家同一天走后,至少再隔多少天三人再次相會(huì)? 7.有女善織。有一位善于織布的婦女,每天織的布都比上一天翻一番。五天共織了5丈(50尺)布,她每天各織布多少尺? 8.蝸牛爬井問(wèn)題。德國(guó)數(shù)學(xué)家里斯曾出過(guò)這樣一道數(shù)學(xué)題:井深20尺,蝸牛在井底,白天爬7尺,夜里降2尺,幾天可以到達(dá)井頂? 9.巧分銀子。10個(gè)兄弟分100兩銀子,從小到大,每?jī)扇讼嗖畹臄?shù)量都一樣。又知第八個(gè)兄弟分到6兩銀子,每?jī)蓚€(gè)人相差的銀子是多少? 10.泊松問(wèn)題。法國(guó)數(shù)學(xué)家泊松少年時(shí)被一道數(shù)學(xué)題深深地吸引住了,從此便迷上了數(shù)學(xué)。這道題是:某人有8公升酒,想把一半贈(zèng)給別人,但沒(méi)有4公升的容器,只有一個(gè)3公升和一個(gè)5公升的容器。利用這兩個(gè)容器,怎樣才能用最少的次數(shù)把8公升酒分成相等的兩份? 11.牛頓問(wèn)題。英國(guó)大數(shù)學(xué)家牛頓曾編過(guò)這樣一道數(shù)學(xué)題:牧場(chǎng)上有一片青草,每天都生長(zhǎng)得一樣快。這片青草供給10頭牛吃,可以吃22天,或者供給16頭牛吃,可以吃10天,如果供給25頭牛吃,可以吃幾天?
14,國(guó)王賞麥 印度傳說(shuō):舍罕王打算獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明人—本國(guó)宰相,宰相就對(duì)國(guó)王說(shuō):“陛下,請(qǐng)您在這張棋盤的第一個(gè)小格里賞給我一粒麥子,第二個(gè)小格里兩粒麥子,第三個(gè)格里四粒麥子,以后每小格賞給的比前一格多一倍,六十四格放滿了,也就是我要的獎(jiǎng)賞了”。國(guó)王以為很簡(jiǎn)單,可結(jié)果發(fā)現(xiàn)把全印度,甚至全世界的麥子拿來(lái)也供應(yīng)不了宰相的要求。 20+21+22+……+263=264-1=18446744073709551615(粒) 15奇怪的遺囑 相傳一位老人臨終立下遺囑,規(guī)定3個(gè)兒子可分掉他17頭牛,但規(guī)定老大得總數(shù)的1/2,老二得總數(shù)的1/3,老三得總數(shù)的1/9,大家想半天仍未解決。 一天有個(gè)老農(nóng)牽頭牛經(jīng)過(guò),聽(tīng)說(shuō)后,想了一會(huì),說(shuō)道:“我把這頭牛借給你們,分完后再把這頭牛還給我就行了”。 結(jié)果,老大分到9頭牛,老二分到6頭牛,老三分到2頭牛,還剩一頭牛正好歸還。 16,民間有這樣一道題:三十六塊磚,三十六人搬,男搬四,女搬三,兩個(gè)小孩抬一塊磚。問(wèn)男人、女人、小孩各有幾人? 17百羊問(wèn)題” 一牧羊人趕羊,又一過(guò)路人牽一肥羊從后面跟了上來(lái),問(wèn)道:“你趕來(lái)的這群羊大概有一百只吧”!牧羊人答:“如果這群羊加上一倍,再加上原來(lái)這群羊的一半,又加上原來(lái)這群羊的四分之一,連你牽的這只肥羊也算進(jìn)去,才剛好湊滿一百只”。問(wèn)這群羊共幾只? X+X+1/2X+1/4X+1=100 X=36 18勾股定理 勾股定理在《九章算術(shù)》中的表述:“勾股術(shù)曰:勾股各自乘、并,而開(kāi)方除之,即弦”。 即c=√a2+b2,又有a = √c2-b2、b=√c2-a2 19,余米推數(shù)” “問(wèn):有米鋪訴被盜,去米一般三籮,皆適滿,不記細(xì)數(shù)。今左壁籮剩一合,中間籮剩一升四合,右壁籮剩一合。后獲賊,系甲、乙、丙三人,甲稱當(dāng)夜摸得馬勺,在左壁籮滿舀入布袋;乙稱踢得木履,在中籮舀入袋;丙稱摸得漆碗,在右壁籮舀入袋,將歸食用,日久不知數(shù)。索到三器,馬勺滿容一升九合,木履容一升七合,漆碗容一升二合。欲知所失米數(shù),計(jì)贓結(jié)斷,三盜各幾何?” 列不定方程: 2X+Y=M 3Y+Z=M 4Z+W=M 5W+U=M 6U+X=M 20韓 信 點(diǎn) 兵 我國(guó)漢代有一位大將,名叫韓信。他每次集合部隊(duì),都要求部下報(bào)三次數(shù),第一次按1~3報(bào)數(shù),第二次按1~5報(bào)數(shù),第三次按1~7報(bào)數(shù),每次報(bào)數(shù)后都要求最后一個(gè)人報(bào)告他報(bào)的數(shù)是幾,這樣韓信就知道一共到了多少人。他的這種巧妙算法,人們稱為“鬼谷算”、“隔墻算”、“秦王暗點(diǎn)兵”等。 這種問(wèn)題在《孫子算經(jīng)》中也有記載:“今有物不知其數(shù):三三數(shù)之余二,五五數(shù)之余三,七七數(shù)之余二,問(wèn)物幾何?” 它的意思就是,有一些物品,如果3個(gè)3個(gè)的數(shù),最后剩2個(gè);如果5個(gè)5個(gè)的數(shù),最后剩3個(gè);如果7個(gè)7個(gè)的數(shù),最后剩2個(gè);求這些物品一共有多少?這個(gè)問(wèn)題人們通常把它叫作“孫子問(wèn)題”, 西方數(shù)學(xué)家把它稱為“中國(guó)剩余定理”。到現(xiàn)在,這個(gè)問(wèn)題已成為世界數(shù)學(xué)史上聞名的問(wèn)題。 到了明代,數(shù)學(xué)家程大位把這個(gè)問(wèn)題的算法編成了四句歌訣: 三人同行七十稀,五樹(shù)梅花廿一枝;七子團(tuán)圓正半月,除百零五便得知。 用現(xiàn)在的話來(lái)說(shuō)就是:一個(gè)數(shù)用3除,除得的余數(shù)乘70;用5除,除得的余數(shù)乘21;用7除,除得的余數(shù)乘15。最后把這些乘積加起來(lái)再減去105的倍數(shù),就知道這個(gè)數(shù)是多少。 《孫子算經(jīng)》中這個(gè)問(wèn)題的算法是: 70×2+21×3+15×2=233 233-105-105=23 所以這些物品最少有23個(gè)。 根據(jù)上面的算法,韓信點(diǎn)兵時(shí),必須先知道部隊(duì)的大約人數(shù),否則他也是無(wú)法準(zhǔn)確算出人數(shù)的。你知道這是怎么回事嗎? 這是因?yàn)?,?、7整除,而被3除余1的最小正整數(shù)是70。 被3、7整除,而被5除余1的最小正整數(shù)是21; 被3、5整除,而被7除余1的最小正整數(shù)是15; 所以,這三個(gè)數(shù)的和15×2+21×3+70×2,必然具有被3除余2,被5除余3,被7除余2的性質(zhì)。 以上解法的道理在于: 被3、5整除,而被7除余1的最小正整數(shù)是15; 被3、7整除,而被5除余1的最小正整數(shù)是21; 被5、7整除,而被3除余1的最小正整數(shù)是70。 因此,被3、5整除,而被7除余2的最小正整數(shù)是 15×2=30; 被3、7整除,而被5除余3的最小正整數(shù)是 21×3=63; 被5、7整除,而被3除余2的最小正整數(shù)是 70×2=140。 于是和數(shù)15×2+21×3+70×2,必具有被3除余2,被5除余3,被7除余2的性質(zhì)。但所得結(jié)果233(30+63+140=233)不一定是滿足上述性質(zhì)的最小正整數(shù),故從它中減去3、5、7的最小公倍數(shù)105的若干倍,直至差小于105為止,即 233-1o5-105=23。所以23就是被3除余2,被5除余3,被7除余2的最小正整數(shù)。 我國(guó)古算書(shū)中給出的上述四句歌訣,實(shí)際上是特殊情況下給出了一次同余式組解的定理。在1247年,秦九韶著《數(shù)書(shū)九章》,首創(chuàng)“大衍求一術(shù)”,給出了一次同余式組的一般求解方法。在歐洲,直到18世紀(jì),歐拉、拉格朗日(lagrange,1736~1813,法國(guó)數(shù)學(xué)家)等,都曾對(duì)一次同余式問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究;德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯,在1801年出版的《算術(shù)探究》中,才明確地寫(xiě)出了一次同余式組的求解定理。當(dāng)《孫子算經(jīng)》中的“物不知數(shù)”問(wèn)題解法于1852年經(jīng)英國(guó)傳教士偉烈亞力(wylie alexander,1815~1887)傳到歐洲后,1874年德國(guó)人馬提生(matthiessen,1830~1906)指出孫子的解法符合高斯的求解定理。從而在西方數(shù)學(xué)著作中就將一次同余式組的求解定理稱譽(yù)為“中國(guó)剩余定理”。 |
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來(lái)自: 明悟好學(xué) > 《教育學(xué)習(xí)》