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鸡兔同笼是一个古老的数学问题。已知笼中有鸡和兔的总数量和总脚数,求鸡和兔各有多少只。例如,笼中共有10只动物,共有26只脚,问鸡和兔各有多少只?这个问题可以通过列方程来解决。我们知道鸡加兔等于总数,而且鸡的脚数加兔的脚数等于总脚数。鸡有2只脚,兔有4只脚。
我们来看第一种解法:假设法。首先,假设笼中全是鸡,那么10只鸡共有20只脚。但实际上总脚数是26只,比假设的多了6只脚。因为每只兔子比鸡多2只脚,所以这6只多出来的脚意味着有3只兔子。那么,鸡的数量就是总数10减去兔子数3,等于7只鸡。我们可以验算:7只鸡有14只脚,3只兔子有12只脚,总共是26只脚,符合题目条件。所以答案是7只鸡和3只兔子。
第二种解法是方程法。我们设鸡有x只,兔有y只。根据题目条件,可以列出两个方程:第一个方程是关于总数的,x加y等于10;第二个方程是关于脚数的,2x加4y等于26。接下来,我们解这个二元一次方程组。从第一个方程得到x等于10减y,将其代入第二个方程:2乘以(10减y)加4y等于26。展开得到:20减2y加4y等于26。整理得到:20加2y等于26,所以2y等于6,y等于3。再代回得到x等于7。因此,笼中有7只鸡和3只兔子。
鸡兔同笼问题有一个通用的解法公式。设总数为n,总脚数为m,那么兔子的数量等于总脚数减去两倍总数,再除以2,即(m减2n)除以2。鸡的数量等于总数减去兔子数量。应用到我们的例子:总数n等于10,总脚数m等于26。代入公式,兔子数量等于(26减2乘10)除以2,等于3。鸡的数量等于10减3,等于7。需要注意的是,如果计算结果不是整数或出现负数,说明题目条件有问题或无解。这个通用公式适用于所有鸡兔同笼类型的问题。
让我们总结一下鸡兔同笼问题。这是一个经典的二元一次方程应用题,有两种主要解法。第一种是假设法,通过假设全是鸡或全是兔,然后根据脚数差计算实际数量。这种方法直观易懂,适合初学者和简单题目。第二种是方程法,列出关于头数和脚数的二元一次方程组求解。这种方法系统性强,适用范围更广,特别适合复杂题目和多变量问题。我们还推导出了通用公式:兔子数量等于(总脚数减2倍总数)除以2,鸡的数量等于总数减去兔子数量。解题时要注意验算,确保结果合理。这些方法不仅适用于鸡兔同笼问题,也可以应用于类似的实际问题中。