鸡兔问题
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鸡兔问题
鸡兔问题是另一类有名的中国古算题。这一类问题看起来和上一节的问题不同,但问题中同样有几个条件要你同时满足,这往往很难一次完成。这里我们遇到的问题实质上与上一节的问题很有些相似,因而那里的方法仍然是有用的。先看下面的简单例子。例1鸡兔同笼,共有头115只,足316只,求鸡兔各有多少只?
解这个题中有“头115只”及“足316只”这两个条件需要我们去满足。要一下子找出鸡及兔的正确数目使上述两条件满足,是不容易的。但我们总可以先满足其中一个条件,比如可以假设头恰有115只。我们要在条件“头115只”已满足的情况下适当调整鸡与兔的数量,逐步让第二个条件“足316只”也得到满足。
现已固定鸡兔共115只,下面可对其中一种动物的头数作出某种假设。由于是“假设”,因而与实际数字很可能有差别,这就需要进行调整。既然第一次假设不大可能与实际相符,我们就干脆作最极端的假设:设这115只全部是鸡(当然也可以设这115只全是兔)。因115只全是鸡,足一共就有115×2=230(只,这与实际足数316相比,少了316-230=86(只。
为什么足数不符实际数字呢?显然是假设115只全是鸡不正确。而且足数少86只,更说明鸡的数目没有115只,即需要用一部分鸡去换兔子。
那么,在用鸡换兔子时,要根据什么原则呢?原则就是要保证不管怎么交换,总头数115绝不改变!根据这条原则,最少可以用一头鸡换一只兔,每换一次,显然总头数115只不变,但足数增加了4-2=2只。为了补上86只缺少的足数,共需这样换86÷2=43次。也就是要去掉43只鸡,换成43只兔子。现在可以把上面的讨论列成下面的表:
>>>>>预先固定假设调整结果
鸡数115只-43只72只
总头数115
兔数0只+43只43只
如果假设115只全是兔子,那么足数就有115×4=460(只),这比实际的316只多出460-316=144(只)。因此仍然要加以调整,不过这一次要去掉一些兔子,换成一些鸡。这时仍然要保证总头数115不变,因此仍应用一头兔换成一只鸡。每换一次,足数就减少4-2=2只。为了把多出的144只足去掉,需要这样交换144÷2=72次。也就是去掉72只兔子,换成72只鸡。这种解法可以列成下面的表:
>>>>>假设调整结果
鸡数0只+72只72只
兔数115只-72只43只
上两种解法都是以固定总头数115为基础的,当然我们也可以改为固定足数,即首先让“足316只”这个条件得到满足。
固定足数后,可对鸡兔数量作初步假设,然后适当加以调整。而最简单的方法是“假设316只足全是鸡足”(或假设316足全是兔足)。由此推出应有316÷2=158(只)鸡,而没有兔子。这样比实际头数115只多出158-115=43(只)。这说明316足中不能全是鸡足。于是应从158只鸡中去掉一些鸡换成兔子。
现在用鸡换兔子时应根据什么原则呢?现在应当保证总足数316只不变!根据足数不能改变这一原则,最少应当用