登陆注册
7816300000020

第20章 中外数学经典名题(3)

藏盗问题

19世纪初,日本的柳亭中彦写了一本《柳亭记》,书中出现了许多被人们称为藏盗的数学题目,反映了日本对于古代方阵问题的研究有了进一步发展。其中有一题是:在中国和日本边界的中间,备有日本检查船只的关卡,那里有16人,哨所四角各有3个人,四边各有7个人,称7人哨所。有一次,8个海盗苦苦哀求把他们隐藏起来,哨所的队长想了一番,把哨所人员配置改换一下,居然把这些海盗隐藏起来,每边望去仍是7个人,于是人们将这类问题叫藏盗问题。那么,聪明的队长是怎么把海盗藏起来的呢?

原来,角上的一个人顶两个人,因为这个人在角上,从两个方向去数都需数他。因此在各边人数不变的前提下,无论是增加人或减少人,都要在角上想办法。这道题,16人每边7人,现在增加了8人,每边仍保持原人数,那么只要把四个角上各减少2个,挪到边中去就行了。

稀世珍宝

在东京珠宝收藏博览会上展出一棵18K金的圣诞树,在3层塔松形的圣诞树上共镶嵌有1034颗宝石。

这颗圣诞树上的宝石是这样摆放的:如果从顶上往下看,3层圆周上镶嵌的宝石数成等差级数递增;而3层圆锥面的宝石数却按等比级数递增;且第一层的圆周上与圆锥面上的宝石数相等;除此之外,塔松顶上有1颗宝石是独立镶上的。请问,圣诞树的宝石具体是怎样镶嵌的?

假设3层圆周上的宝石数分别为A、B、C,则:

B=A+m,C=A+2m(m为等差系数)

因为第一层圆锥面上的宝石数等于圆周上的宝石数,所以可假设3层圆锥面上的宝石数为A、D、E,那么:

D=nA,E=n2A(n为等比系数)

由于树顶上那颗宝石是独立的,所以:

A+A+m+A+2m+A+nA+n2A=1033

解此方程,只有一种可能:

A(n2+n+4)=1000

3m=33

根据m、n、A均为整数,得:

m=11

n=2

A=100

因此,宝石的镶嵌是这样的:

塔松顶上有1颗宝石;

第一层圆周上100颗宝石,圆锥面上100颗宝石;

第二层圆周上111颗宝石,圆锥面上200颗宝石;

第三层圆周上122颗宝石,圆锥面上400颗宝石。

卖鸡问题

(1)有一家养鸡专业户,一天,父亲让他的三个儿子到市场去卖鸡,父亲说:“这里有大鸡6只,小鸡84只,共90只,老大拿50只,老二30只,老三10只,鸡的价格你们三人商量,但是价格要一致,并且每人卖的钱必须一样多,都是50元。”那么三人各拿大、小鸡多少只,大、小鸡每只各多少元?

先从总数看,90只鸡共卖150元,可设小鸡每只x元,大鸡每只y元。

所以84x+6y=150元

上式除以3,得28x+2y=50,恰好是老二拿鸡数和应该卖的钱数,还剩下小鸡56只,大鸡4只。

如果老大拿的都是小鸡,那么每只小鸡1元,50只小鸡卖50元;老三拿6只小鸡卖6元,4只大鸡44元,每只大鸡11元;老二拿28只小鸡28元,2只大鸡22元,共50元,符合父亲的要求。

如果老大拿49只小鸡,1只大鸡,这样1只小鸡应卖57元(或说7只小鸡卖5元)。1只大鸡要卖15元。老大:49×57+15=50;老二:28×57+2×15=50;老三:7×57+3×15=50。这种分法和卖法也符合父亲的要求。

上面两种分鸡方案和卖法都可以,除此之外,再没有符合父亲要求的分鸡方案与卖法了。

(2)有一次,父亲叫过来两个儿子,对他们说:“这里有大一点的鸡30只,每两只卖20元;有小一点的鸡30只,3只卖20元。老大拿30只大鸡,老二拿30只小点的鸡。”兄弟二人到市场上按照定的价很快卖完了,老大卖了300元,老二卖了200元,共计500元给了父亲。

第二天,父亲又给老大30只大点的鸡,给老二30只小点的鸡,价格不变。兄弟二人到市场卖鸡去了,老二说:“哥哥,我有点事,今天你一个人卖鸡算了。”老大说:“一个人卖两种价格的鸡不方便,还是二人一起卖,卖完之后再去办事吧!”老二说:“这样卖鸡行不行,5只鸡卖40元。”老大一想,大鸡20元卖2只,小鸡20元卖3只,合起来正好是5只鸡卖40元,于是老大就同意了。老二办事走了,老大很快把鸡卖完了,结果只卖480元,少卖了20元。回家给钱看时,父亲见少了20元钱,大发脾气,认为他们乱花钱,等老大把卖鸡的情况告诉父亲,他也迷惑了,怎么会少卖20元钱呢?

事实上,5只一起卖,卖10次已将小点的鸡卖完了,剩下的10只鸡均为大鸡应卖100元,还按5只40元,因此少卖了20元。

三姐妹卖鸡蛋

一个卖鸡蛋的老妇,吩咐三个女儿到市场上去卖90个鸡蛋。她给聪明伶俐的大女儿10个鸡蛋,二女儿30个鸡蛋,三女儿50个鸡蛋,并说道:“你们先商量好价钱,然后就照定好的价钱卖。不能贱卖,而且三个人的卖价还必须相同。但是,我希望你们三个人卖鸡蛋所得的钱一样多。一句话,鸡蛋价钱要一样,卖得的钱也要一样多。除此之外,卖掉所有90个鸡蛋所得的钱不少于90戈比。”问:姑娘们如何完成交给她们的任务?

三姐妹一边朝市场走一边商量,二妹和小妹都请求大姐出主意,大姐想了想说道:

“妹妹们,咱们的鸡蛋这次不要像以前那样10个10个地卖,而要7个7个地卖,每个蛋是一份,每一份定一个价钱,就像妈妈吩咐的,一个戈比也不能少要,三个人都要遵守,每份卖3戈比,你们说怎么样?”

二妹说:“那可太便宜了。”

“不过,我们按7个鸡蛋一份卖完剩下的鸡蛋价钱可以提高。”大姐解释说:“我已经注意到,今天市场上卖鸡蛋的除了我们三人,再没有别人,不存在和我们争主顾的问题,当供不应求时,价钱自然就涨上去了。这样,咱们就是要在剩下的那些蛋上把钱赚回来。”

三妹问:“剩下的鸡蛋卖什么价呢?”

大姐果断地说:“每个鸡蛋要9戈比,就是这个价,急需的买主肯定会买的。”

二妹吃惊地说:“太贵了吧。”

“贵又怎么样,”大姐接着说,“咱们按7个一份卖的鸡蛋不是便宜了吗,有贱就得有贵。”

大家都同意了。

姐妹三人在市场上各自找好位置坐下来卖鸡蛋,由于价钱便宜,买主纷纷聚来,一会儿工夫,按7个一份卖的鸡蛋全卖完了。小妹卖了49个鸡蛋,得到21戈比,还剩下1个鸡蛋;二妹卖出28个鸡蛋,得到12戈比,还剩下2个鸡蛋;大姐只卖了一份7个鸡蛋,得到3戈比,还剩下3个鸡蛋,她剩的最多。

这时,市场上来了一位厨师,她是奉主人之命来买鸡蛋的,她的任务是买10个鸡蛋,因为主人的儿子回家来了,他又特别喜欢吃鸡蛋。厨师在市场上转了转,只看见三个卖鸡蛋的摊子,总共只有6个鸡蛋,必须把这些鸡蛋全买走,即便如此还差着数呢。

女厨师先跑到大姐的摊子前问:“这3个鸡蛋卖多少钱?”

“每个鸡蛋9戈比。”

女厨师十分惊讶,“你怎么了?发疯啦?要这么多钱!”

大姐平静地说:“随你怎么说,少一个钱也不卖,就剩这几个了。”

女厨师又跑到二妹的摊前问:“什么价钱?”

“9戈比一个,就这个价。”

女厨师最后去问小妹:“你的鸡蛋要多少钱?”

小妹回答:“9戈比一个。”

毫无办法,女厨师只好用高价买下了这仅有的6个鸡蛋,她分别付给大姐27戈比,二妹18戈比,小妹9戈比,这样,三姐妹前后两次各自卖鸡蛋所得的钱数都一样,每人30戈比。

三姐妹回到家里,每人交了30戈比给妈妈,并向妈妈详细讲述了卖鸡蛋的经过。母亲非常满意,她的女儿不折不扣地完成了她交付的任务,特别为大女儿的聪明机智感到高兴。

这个问题的解答十分巧妙,其想法突破了常规,将鸡蛋分为按份卖和按个卖两种形式,制定了两种价格。按个卖居然比按份卖价格高得多,以致一个鸡蛋的价格等于3份鸡蛋的价格。只有这样做才能使10个鸡蛋与50个鸡蛋卖上一样的价钱。

如何卖鸡蛋达到预期目的,这确实是个数学问题。必须要先后用两种价钱卖鸡蛋,关键是怎样分份,怎样定价。

如果每份2个鸡蛋或5个鸡蛋,就不存在有零散鸡蛋,份数多少不同,三人卖得的钱也不等。

如果每份3个鸡蛋,仅看30=3×10,50=3×16+2=(3×10)+(3×6+2),便可知二妹卖得的钱还不及小妹的一部分卖得的钱,所以这种分法也不行。同理,由于10=4×2+2,30=4×7+2=(4×2+2)+4×5,以及30=6×5,50=6×8+2=(6×5)+(6×3+2),也可知4个鸡蛋一份或6个鸡蛋一份的分法均不行。

如果每份7个鸡蛋,10=7×1+3,30=7×4+2,50=7×7+1。去掉其公共部分(1份零1个),三人分别剩的是2,7×3+1,7×6。

现在要让卖2个鸡蛋与3份零1个,或6份鸡蛋的价钱一样,即3份鸡蛋的价钱相当于1个鸡蛋的价钱,或说是1份鸡蛋是13个鸡蛋的价钱。这样的话,打算10个鸡蛋卖30戈比,那么每个鸡蛋卖价就是:

30÷(3+13)=9(戈比)

于是每份7个鸡蛋要卖3戈比。90个鸡蛋总共卖90戈比,符合原题要求。

正是据上述道理,大姐才提出卖鸡蛋的正确方案。

一百个和尚分一百个馒头

此题是明代珠算家程大位在其所著《算法综宗》中所设,题目是用诗歌表达的:“一百馒头一百僧,大僧三个更无争,小僧三人分一个,大小和尚各几个?”我们可以用假设法。假如全是大和尚,应该分300个馒头,现只有100个馒头,缺200个,少200个的原因是因为有一群小和尚。小和尚3人分1个,一个小和尚吃1/3,比大和尚每人少吃8/3个,那么200个馒头中包含有多少个8/3呢?200∶8/3=75,这75就是小和尚数。那么大和尚数就可想而知了。

换个角度思考此问题:如果这100个和尚全是小和尚,每3人吃一个,则一个吃1/3,100个和尚吃1/3×100=100/3个。余下100-100/3=200/3个馒头,每个大和尚吃3个,即每个大和尚比每个小和尚多吃3-1/3=8/3个,用一个大和尚换一个小和尚时,就要多吃8/3,200/3∶8/3=25(人)。这样,大和尚25人,小和尚75人。

检验:3×25=75(大和尚吃的馒头数);1/3×75=25(小和尚吃的馒头数);75+25=100。

克拉维斯算题

意大利数学家克拉维斯于1583年在《实用算术概论》中设了这样一道题:“父亲对儿子说:‘做对一道题给8分,没做对每道题不但不给分还要扣去5分。’做完26道题后,儿子得了0分,求儿子做对了几道题?”

这道题我们可以用两种不同的方法来解。第一种方法是列方程来解。设儿子做对了X道题,按题意列方程如下:8X-5(26-X)=0;13X=130;所以X=10。那么做错的题就是26-10=16(题)。

另一种方法是假设法。如果26道题全做对了,应该得8×26=208分,这样,每错一题就不是扣5分,而是13分,儿子得0分,做错的题数应是(208-0)÷13=16(题),这样就求出做对的题数了。用算术式来表达即为:

(8×26-0)÷(8+5)=16(题);26-16=10(题)。

阿尔昆算题

英国数学家阿尔昆在《益智题》一书中曾出过这样一道题:有男子、女子、儿童共100人,分100把谷物,若每个男子得3把,每个女子得2把,儿童2人得1把,谷物恰好能分完。求男子、女子、儿童各有多少人?

我们可以通过列三元一次方程组来解这题。设有男子X人,女子Y人,儿童Z人。根据题意列出方程得:X+Y+Z=100(1),3X+2Y+1/2Z=100(2)。(2)式乘以2后减去(1)式得:5X+3Y=100。移项后求得:Y=5/3(20-X)。人数应该是正整数,筛选后,得出以下结果:X(男人)17,14,11,8,5,2;Y(女人)5,10,15,20,25,30;Z(儿童)78,76,74,72,70,68。

欧几里得算题

几何学之父,古希腊数学家欧几里得曾出过这样一道题:螺子和驴驮着谷物并排走在路上,螺子在途中对驴子说:“如果把你驮的谷物给我一袋,咱俩驮的袋数就相等。”请你算一下,它们各自驮了多少袋谷物?我们可以做一下假设。如果螺子给驴一袋,二者就相等,说明螺子驮的谷物是驴的2倍。刚才我们分析,螺子比驴多驮2袋,驴子再给它一袋,螺子比驴多(2+1+1)=4(袋),比驴子多4袋时,同时也是驴子的2倍,可见,这4袋谷物是驴子剩下谷物的1倍。所以我们可以通过计算得到所求的结果:驴子驮的代数为(2+1+1)÷(2-1)+1=5(袋);螺子驮的代数为5+1+1=7(袋)。

诸葛亮调兵

诸葛亮是人人知道的一个传奇式的人物。相传,他在“借东风”之后,名声大振。但吴将中仍有不少人不服气,觉得“借东风”不过是瞎猫撞上死耗子,因此,很想找个机会当面探探深浅。

同类推荐
  • 中外戏剧文学故事(上)

    中外戏剧文学故事(上)

    为了让广大读者,尤其是青少年读者朋友,参够在有限的时间里阅读最优美的文学名著篇章,我们精心选编了这本《中外文学名著故事总集》,它将世界公认的最具代表性的文学名著,一一改编成故事形式,文字尽量通俗易懂,内容尽量保留精华,以使广大读者可以通过最简捷的形式,畅快阅读中外文学名著的精华。
  • 抹香鲸历险记

    抹香鲸历险记

    本书是一部长篇海洋童话,主人公——抹香鲸香歌和妈妈在海洋中幸福地生活,自由自在地玩耍。忽然有一天,她们遭到人类的捕杀,被追赶得四处逃避,香歌跟妈妈失散了。为了找到妈妈,她历尽艰难险阻,游遍了各大海洋。一路上,结交了很多伙伴——鲸鲨莎莎、海豚甜甜、小海龟、金枪鱼和蓝飞鱼,组成了爱心联盟,打败海洋霸主虎鲸,战胜深海魔王巨乌贼,帮助弱小的伙伴,抵制人类的追捕和强敌的进犯。故事跌宕起伏精彩连连,请捧书细读,带你畅游神秘的海洋世界,领略海洋精灵最纯洁的真善美!
  • 教养的教养

    教养的教养

    在家庭教育的过程中,很多家长过于注重知识的学习,却忽略了比知识重要的教养。这种偏颇的教育方式,会使孩子变得“受过教育却没教养”。教养在孩子的成长中起到很重要的作用。《教养的教养》共8个章节,分别从道德品质、行为习惯、礼仪规范、人际沟通、心理素质等方面告诉家长如何通过规范自己和指导孩子来使孩子成为一个有教养的人。书中的案例能较好地联系实际,帮助家长在生活中教育孩子,及早认识和发现孩子的心理特点和孩子的想法,更好地实现家长与孩子的良好沟通。
  • 使孩子人格健全的108个好故事

    使孩子人格健全的108个好故事

    孩子从他生下来的那天开始,便是一个独立的人、大写的人。父母从读懂孩子这本“书”开始,应注重培养孩子生存能力、合作能力、健全人格、创新精神、竞争意识、交往能力、抗挫能力、亲中能力、学习能力、时代感悟。当你翻开本书时,你一定会感受到它是一…
  • 影响中国学生的经典寓言故事之二

    影响中国学生的经典寓言故事之二

    “影响中国学生的经典寓言故事”汇集了众多的寓言故事,文笔简练、故事耐看,使读者在增长知识的基础上、享受阅读带来的乐趣。
热门推荐
  • 安若浅初

    安若浅初

    【“你有什么资格站在锦司身边?他是高高在上的王子,你算什么?”面对情敌的质问,她莞尔一笑,淡淡回答:“第一,拼家世,我认为周氏并不比南氏差,相反还能与他比肩;第二,拼实力,我想浅笑Book的经营历史绝对不会逊于风华集团;第三,拼背景,在H市谁敢跟卿尘集团争老大。还有,锦司的外公是南洋大学艺术系教授,奶奶是南氏集团董事长;我哥是国际钢琴师Artist—an,卿尘集团总裁;我嫂子是歌后楚临湘。”“……”哑口无言,情敌完败!】如果说李靳深是安浅两岁到十七岁青春中的王子,那南锦司便是她一辈子的眷恋。
  • 暮夕阳

    暮夕阳

    公元739年,唐开元二十七年,虽然江湖上的门阀帮派数不胜数,却流传了这么一句话,“一教两盟三魔四家五剑六派”,他们代表着江湖最顶级的实力,影响着武林大势。可是,江湖自古就有一个传说,有这么一个组织,他们个个都是当世数一数二的人物,只要他们愿意,可以玩弄天下于股掌。自公元700年始,随着《山河社稷图》的再度出世,江湖便一直处于腥风血雨之中,王权之争、武林哗变,饮恨多少豪杰,又尘封了多少往事……
  • 王者修仙之路

    王者修仙之路

    云修与弟弟剑心被灭了家族,走上了寻仇与修仙之路,在这条寻仇与修仙的路上十分的坎坷。
  • 无盦词

    无盦词

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 薇枫拂过让我遇见你

    薇枫拂过让我遇见你

    冰山系的超强男女主,失散的弟弟,报复心强的未婚妻,武功盖世的杀手组织烈影。片段一:一个戴银色狐狸面具的男子站在镜子前,在他的下方跪着四个同样戴着狐狸面具的男子。“你们立刻去把他给我解决掉”银面男子冷声说道。“是!”瞬间四个人便消失了。银面男子冷哼道:“你们惹上了不该惹的人,我就要你们统统陪葬!!!”说这话时男子的眼眸闪过一丝嗜血的光芒。片段二:四人走在过道上,烈风说:“小雨,你今天要出去吗?”烈雨慢慢地回答说:“任,三百万。”夏,冬狂汗,这个弟弟说话就不能说完吗?两人把求助的眼神投向了烈风,后者不快不慢的说:“意思是他今天有一个三百万的任务,所以要出去。”说完便走了,留下两人心塞中······
  • 神是ET

    神是ET

    为了100万美元,11岁天才少女涵雪跟随一个不知身份的老头踏上前往美国的飞机加入代号ISIS.PROJECT的秘密行动。“这个行动有七人,你是最重要的一个,代号为Higgs”
  • 黎明永逝

    黎明永逝

    圣历一百年七月的艾尔哈拉城,迎来了跋涉万里赶来保卫城市的蛮族勇士。在这一群棕发棕须的蛮族中,有一个黑发黄肤的少年,在接下来的几个月里,这个少年将经历他生命中最难忘的一段时光,并最终和这座城一道,迎来一个再也没有黎明的时代。
  • 总经理提升领导能力的266项修炼

    总经理提升领导能力的266项修炼

    本书主要针对现代经理人进行职业生涯规划,从做人、做事、社交、口才、关系沟通、习惯性格等方面,诠释出了领导人能力得到提升的N项修炼方法,使读者掌握卓越的领导技巧,并从中获得启示和激励。
  • 邪帝武神

    邪帝武神

    一少年因为家族叔侄的迫害造成失忆,且看天才少年回归逆天强者之路。
  • 王者荣耀——最强召唤

    王者荣耀——最强召唤

    通过网上的传言,在玩游戏时被电晕了,醒来一看妈呀,穿越了。好吧,既来之则安之,开启我的冒险之路吧!