我國古代數學著作《孫子算經》共三卷,成書大約在公元 5 世紀。這本書淺
顯易槿,有許多有趣的算術題,比如"雞兔同籠"問題。
解答雞兔同籠問題,常常通過假設。
當問題裡有兩個或兩個以上的未知數量時,可以假設要求的兩個或兩個以上
的末知量相等,或假沒它們為同一種量,然後按照題中的已知條件進行推算,如
果數量上出現矛盾,可以適當加以調整,求出正確答案。像這樣的思考方法稱為
假沒法。
一、基本知識點
1、含義
雞兔同籠是古典的算術問題,也叫作龜鶴問題、牛頓問題、置換問題。已知
雞、兔的總頭數和總腳數,求雞、兔各有多少隻的應用題,叫做第一雞兔同籠問
題。已知雞兔的總數和雞腳與兔腳的差,求雞、兔各是多少的問題叫做第二雞兔
同籠問題。
2、類型
(1)已知雞兔總頭數和總腳數,求雞、兔各多少隻;
(2)已知雞兔總頭數和雞兔腳數的差,求雞、兔各多少隻;
(3)雞兔互換問題(已知總腳數及雞兔互換後總腳數,求雞兔各多少隻);
(4)得失問題(雞兔問題的推廣題)。
3、數量關係
(1)類型 1 已知雞兔總頭數和總腳數,求雞、兔各多少隻
①假設全都是雞,
兔數=(實際總腳數-每隻雞腳數×雞兔頭總數)÷(每隻兔腳數-每隻雞腳數)
雞數=雞兔總數-兔數
②假設全都是兔,
雞數=(每隻兔腳數×雞兔頭總數-實際總腳數)÷(每隻兔腳數-每隻雞腳數)
兔數=雞兔總數-雞數
(2)類型 2 已知雞兔總頭數和雞兔腳數的差,求雞、兔各多少隻
①雞的總腳數比兔的總腳數多
A、假設全是雞
兔數=(每隻雞腳數×雞兔頭總數-實際腳數差)÷(每隻兔腳數+每隻雞腳數)
雞數=雞兔總數-兔數
B、假設全都是兔
雞數=(每隻兔腳數×雞兔頭總數+實際腳數差)÷(每隻兔腳數+每隻雞腳數)
兔數=雞兔總數-雞數
②兔的總腳數比雞的總腳數多
A、假設全是雞
兔數=(每隻雞腳數×雞兔頭總數+實際腳數差)÷(每隻兔腳數+每隻雞腳數)
雞數=雞兔總數-兔數
B、假設全都是兔
雞數=(每隻兔腳數×雞兔頭總數-實際腳數差)÷(每隻兔腳數+每隻雞腳數)
兔數=雞兔總數-雞數
(3)類型 3 雞兔互換問題
雞數=[兩次總腳數和÷每隻雞兔腳數和+兩次總腳數差÷每隻雞兔腳數差]÷2
兔數=[兩次總腳數和÷每隻雞兔腳數和-兩次總腳數差÷每隻雞兔腳數差]÷2
(4)類型 4 得失問題
①假設全是合格產品
不合格產品數=(每個合格產品的分數×產品總數-實際總得分數)÷(每隻
合格產品得分數+每隻不合格產品扣分數)
合格產品數=產品總數-不合格產品數
②假設全是不合格品
合格產品數=(每個不合格產品扣分數×產品總數+實際總得分數)÷(每隻
合格產品得分數+每隻不合格產品扣分數)
不合格產品數=產品總數-合格產品數
4、解題思路
解答此類題目一般都用假設法或置換法,可以先假設全是同一種動物雞(也
可以假設全是兔)。如果先假設都是雞,即用雞置換兔,再根據雞兔總頭數算出
在假設情況下的總腳數,用實際總腳數減去這個假設情況下的總腳數,就是假設
情況下多出的總腳數。實際上每有 1 只兔就少 1 只雞,總腳數就會比假設情況下
多(每隻兔腳數-每隻雞腳數)。所以只要求出在假設情況下,多出的腳數種有
多少個(每隻兔腳數-每隻雞腳數),就可以推算出兔的只數。如果先假設都是
兔,然後以兔置換雞。這類問題也叫置換問題。通過先假設,再置換,使問題得
到解決。
5、口訣記憶
假設全是雞,假設全是兔,
多了幾隻腳,少了幾隻足,
除以腳的差,便是雞兔數。
二、一張思維導圖歸納總結
三、經典應用
例 1、雞兔共 8 只,共有 22 條腿,雞育多少隻,兔有多少隻?
【解答】我們用枚舉的方法,假設雞 8 只、兔 0 只,一共 2×8=16(條)腿;
雞 7 只、免 1 只 1×2+1×4=18(條)腿;雞 6 只、兔 2 只,一共 6×22×420(條)
腿;雞 5 只、免只,一共 5×2+3×4=22(條)腿„„直到滿足答案為止。如下
表:
答:雞有 5 只,兔有 3 只。
【反思】答雞兔同籠問題,當數據較小時我們可以根據"雞兔頭"的總數,
逐一按順序列舉出來,從中找到正確的答案。
當數據較大時,我們可以先猜測"雞、兔"各有幾隻,算出"腿數"進行列
表,列出幾種況,再逐步調整到符合題目要求的情況。
例 2、籠子裡有若干只雞和兔,從上面數,有 8 個頭,從下面數,有 26 條
腿,雞和兔各有幾隻?
【解法 1】假設都是雞:先在紙上畫 8 個圈,代表 8 個頭,然後在每個圈上
畫 2 條豎線,代表 2 條腿,一共畫了 16 條腿,如下圖:
再在 5 個圈上畫 2 條豎線,這樣一共是 26 條腿,所以,有 5 只兔,3 只雞。
【解法 2】假設都是免:先在紙上畫 8 個圈,代表 8 個頭,然後在每個圈上
畫 4 條豎線,代表 4 條腿,一共畫了 32 條腿。
再在 3 個圈上畫掉 2 條豎線,這樣一共是 26 條腿。所以,有 5 只免,3 只
雞。
驗證:5+3=8(只);5×4+3×2=26(條)
答:雞有 3 只,兔有 5 只。
【反思】這兩種畫圖方法都是採用假設的方法,全假設成雞或全假設成兔,
腿數和實際相比不夠就要添上,多了就要去掉。
例 3、在同一籠子裡,有若千隻雞和兔,從籠子上看有 35 個頭,從籠子下
數有 94 只腳。那麼,這個籠子裡有兔、雞各多少隻?
【分析】假設 35 個頭都是雞,由於每隻雞有 2 只腳,所以共有腳 2×35=70
(只)。
但題設為 94 只腳,少了 94-70=24(只)腳。
原因是每個兔子當作雞,要少算 2 只腳,因此少了 24只腳是因為將 24÷2=12
只兔子當作雞的結果。
因此兔子有 12 只,雞有 35-12=23 只。
【解法 1】假設全是雞。
兔子:(94-2×35)÷(4-2)=12(只)
雞: 35-12=23(只)
【分析】假設 35 個頭都是兔子的,由於每隻兔 4 只腳,所以共 4×35=140
(只)腳,但題設只有 94 只腳。多了 140-94=46(只)腳。原因是每個雞當作
兔子要多算 2 只腳,因比多的 46 只腳是因為將 46÷2=23 只雞當作兔子的結果,
因此雞 23 只,兔 35-23=12(只)。
【解法 2】雞:(4×35-94)÷(4-2)=23(只)
兔:35-23=12(只)
【解法 3】假設這籠子中的雞都是"金雞獨立"的"單腳雞",兔子都是前
腳抱著大蘿蔔的兔",則共有 35 個頭,94÷2=47(只)腳,由於每隻"雙腳兔"
比"單腳雞"多一隻腳,所以有兔 47-35=12(只)雞
【解法 4】假設每隻動物都砍掉 2 條腿,則共砍掉 2×35=70(條)腿,還剩
94-70=24條腿。這些腿都是兔子的腿,每隻兔還剩 2條腿,所以共有兔子24÷2=12
(只),雞 35-12=23(只)
【解法 5】如圖,AB 代表雞、兔頭數 35 個。
ABCD 代表免子的總腳數;
DEFG 代表雞的總腳數;
ABEFGC 代表雞、兔的總腳數 94 只。右上角補上一塊長方形 EFHB,構成大長
方形 ACGH。其面積為4×35=140,因此補上的一塊 ACGH的面積等於4×35-94=46。
要求雞的頭數 DG=EF,而 FH=4-2=2,所以,雞的頭數 46÷(4-2)=23。兔的頭數
=35-23=12
綜合列式:雞:(4×35-94)÷(4-2)=23(只)
兔:35-23-12(只)
答:這個籠子裡有兔 12 只,雞 23 只。
【反思】我們可以得到解決雞兔同籠問題的基本關係式:
雞數=(每隻免腳數×雞兔總數-實際腳數)÷(每隻免腳數-每隻雞腳數)
兔數=(實際腳數-每隻雞腳數×雞兔總數)÷(每隻兔腳數-每隻雞腳數
【注意】這兩個基本關係式不必都用,用其中一個算出雞數或兔數,又知
總數,所以另一個也就知道了。
我們還可以看出,如果假設全是雞,那麼先求出來的就是兔子;如果假設
全是兔子,那麼先求出來的就是雞。
例 4、有一首中國民逕:"一隊獵手一隊狗,二隊並著一隊走,數頭一共三
百六,數腳一共八百九。"這首民實際上是一道面用題,可有多少獵手?多少狗?
【分析】假設全是獵手,就有 360×2=720(只)腳,實際有腳 890 只,因
為每隻狗少算 2 只腳,因此用 890 與 720 的差去除以 2,就能算出有多少條狗。
【解答】狗的條數:(890-720)÷(4-2)=85(條)
人數: 360-85=275(人)
答:狗有 85 條,獵手有 275 人。
例 5、同學們舉行知識競賽,答對一題將得 10 分,答錯一題扣 6 分。1 號選
手共搶答 12 題,最後得分 72 分。他答錯了幾題?
【分析】假設該同學全答對,就能得 10×12=120(分),與實際得分 72 分
相比較,相差 120-72=48(分),一道對題和一道錯題相差 10+6=16(分),然後
在 48 分裡算一算有多少道錯題。
【解答】錯題數:(10×12-72)÷(10+6)=3(題)
答:他答錯了 3 題。
例 6、有蜘蛛、蜻蜓、蟬三種動物共 18 只,有同腿 118 條,翅膀 20 對(蜘
蛛 8 條腿;蜻蜓 6 條腿,2 翅膀;蟬 6 條腿,1 對翅膀),問蜻蜓有多少隻?
【分析】這道題可用雙假設法來解,先把 6 條腿的蜻蜓和蟬看成是一種動物,
假設會是 6 條腿的昆蟲,然後假設全是蟬。
【解答】蜘蛛:(118-18×6)÷(8-6)=5(只)
蟬和蜻蜓:18-5=13(只)
蜻蜓:(20-13×1)÷(2-1)=7(只)
答:蜻蜒有 7 只。
例 7、雞與兔共有 100 只,雞的腳比兔的腳多 80 只,雞與兔各有多少隻?
【分析】這道題沒有給出雞兔腳數的總和,而是給出了它們腳數的差,屬於
第二雞兔同籠問題。假設 100 只全是雞,那麼腳的總數是 2×100=200 只,這時
兔的腳數為 0,雞腳比免腳多 200 只,而實際上雞腳比兔腳多 80 只。因此,雞
腳與兔腳的差數比已知多了 200-80=120 只,這是因為把其中的兔換成了雞。每
把一隻兔換成雞,雞的腳數將增加 2 只,兔的腳數將減少 2 只。那麼雞腳與兔腳
的差數增加 2+4=6(只),所以換成的兔子有 120÷6=20 只,有雞 100-20=80 只。
【解答】兔子的只數:(2×100-80)÷(2+4)=20(只)
雞的只數: 100-20=80(只)
答:雞有 80 只,兔有 20 只。
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