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四年级下册 · 数学广角(选学) · 鸡兔同笼

鸡兔同笼

拓展·选学:旧版教材内容,新版教材已删。

只知道一共有几个头、几只脚,怎样靠画图和“假设法”算出鸡和兔各有几只?

《孙子算经》里记载了著名的“鸡兔同笼”问题。我们先从简单的小数试起:笼子里有鸡和兔共 8 个头,先假设这 8 只全部是鸡(每只鸡 2 只脚),一共才 16 只脚。如果把其中 1 只鸡换成 1 只兔(每只兔 4 只脚),头的总数不变,脚的总数会发生什么变化?

对!1 只兔比 1 只鸡多 4 − 2 = 2(只)脚。每把 1 只鸡换成 1 只兔,总脚数就增加 2 只!抓住这个“差 2 只脚”的秘密,多大的鸡兔同笼题都能迎刃而解。

1. 画图与列表:把鸡一只一只换成兔

笼子里有鸡和兔共 8 个头、26 只脚。先画 8 只鸡(16 只脚),离 26 只脚还差 10 只脚。点“把 1 只鸡换成兔”,看看换几只正好凑够 26 只脚:

假设法(假设全是鸡)三步曲:
① 先假设全是鸡:8 × 2 = 16(只)脚;
② 算一共少了几只脚:26 − 16 = 10(只)脚;
③ 每换 1 只兔补上 2 只脚,算出兔有几只:10 ÷ (4 − 2) = 5(只)兔,鸡有 8 − 5 = 3(只)。

反过来,如果假设全是兔:8 × 4 = 32(只)脚,比实际多了 32 − 26 = 6(只)脚;每把 1 只兔换成鸡就减少 2 只脚,所以鸡有 6 ÷ (4 − 2) = 3(只),兔有 8 − 3 = 5(只)!

自己试试

现在来解《孙子算经》原题:“今有雉(鸡)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足。”假设 35 只全是鸡,脚有 35 × 2 = 70(只),比 94 只少了 24 只。笼子里兔有几只?

24 ÷ (4 − 2) = 12(只)兔,鸡有 35 − 12 = 23(只)。检验:23 × 2 + 12 × 4 = 46 + 48 = 94(只),完全正确!

2. 生活中的“鸡兔同笼”

生活里很多问题虽然没有鸡和兔,但道理一模一样:

· 三轮车和自行车:1 辆三轮车 3 个轮子(像兔),1 辆自行车 2 个轮子(像鸡),轮子差是 3 − 2 = 1;
· 大船和小船:大船每条坐 6 人,小船每条坐 4 人,人数差是 6 − 4 = 2;
· 抢答计分:答对 1 题得 10 分,答错 1 题倒扣 5 分,把 1 道答对换成答错,相差 10 + 5 = 15(分)!

假设全是鸡,算出的脚比实际少,少的脚数 ÷(4 − 2)= 兔的只数;假设全是兔,算出的脚比实际多,多的脚数 ÷(4 − 2)= 鸡的只数。

两个容易错的地方

✗ 假设全是鸡,却把得数当成鸡假设全是鸡,算出差值除以 2 后,误以为求出来的是鸡的只数。
✓ 假设全是甲,先算出来的是乙假设全是鸡,少算的脚都是因为把兔当成了鸡,所以除以 2 算出来的是兔!
✗ 不管什么题都除以 2做大船坐 6 人、小船坐 4 人的题还顺手除以 2(恰好是 2),遇到大船 8 人、小船 5 人还除以 2 就错了。
✓ 除以“每只(每份)的差”1 只兔和 1 只鸡差 4 − 2 = 2;大船 8 人和小船 5 人差 8 − 5 = 3,要除以 3。

直接用

1. 笼子里有鸡和兔共 10 只,共有 28 只脚。笼子里兔有几只?

假设 10 只全是鸡:10 × 2 = 20(只)脚,少了 28 − 20 = 8(只)脚,兔有 8 ÷ (4 − 2) = 4(只)。

2. 接上一题(鸡和兔共 10 只,共 28 只脚),笼子里鸡有几只?

10 − 4 = 6(只)鸡。(或假设全是兔:10 × 4 = 40,(40 − 28) ÷ 2 = 6 只鸡。)

3. 车棚里停着自行车(2 个轮子)和三轮车(3 个轮子)共 12 辆,数一数一共有 31 个轮子。其中三轮车有几辆?

假设 12 辆全是自行车:12 × 2 = 24(个)轮子,少了 31 − 24 = 7(个)轮子,三轮车有 7 ÷ (3 − 2) = 7(辆)。

容易错

4. 笼子里有鸡和兔共 15 只,共 44 只脚。小芳用假设法先算“15 × 4 = 60,60 − 44 = 16,16 ÷ (4 − 2) = 8(只)”。她算出的“8 只”是谁的只数?

B。记住口诀:“假设全是兔,先求出的是鸡;假设全是鸡,先求出的是兔。”

5. 全班 48 名同学去公园划船,一共租了 9 条船,每条大船坐 6 人,每条小船坐 4 人,正好全部坐满。他们租了几条大船?

假设 9 条全是小船:9 × 4 = 36(人),少了 48 − 36 = 12(人),大船有 12 ÷ (6 − 4) = 6(条)。

想一想

6. 古人还用“抬脚法”解《孙子算经》的 35 头、94 足:让每只鸡抬起 1 只脚,每只兔抬起 2 只脚,笼子里的脚就减少了一半,还剩 94 ÷ 2 = 47(只)着地的脚。这时每只鸡 1 只脚着地、每只兔 2 只脚着地,为什么用“47 − 35 = 12”就能直接得出兔有 12 只?

C。抬脚之后,鸡是“1 头 1 脚”,兔是“1 头 2 脚”。每有 1 只兔,脚数就比头数多 1,所以 47 − 35 = 12 就是兔的只数!

7. 挑战《算法统宗》名题“百僧百馍”:100 个和尚吃 100 个馒头,大和尚 1 人吃 3 个,小和尚 3 人分吃 1 个。其中大和尚有多少人?

分组法最妙:1 个大和尚配 3 个小和尚,正好是 4 个人吃 3 + 1 = 4 个馒头。100 ÷ 4 = 25(组),所以大和尚有 25 人,小和尚有 25 × 3 = 75(人)!