中国古典数学题(修改)
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古典数学题
(1)两鼠穿垣
今有垣厚五尺,两鼠对穿。
大鼠日一尺,小鼠亦一尺。
大鼠日自倍,小鼠日自半。
问:何日相逢?各穿几何?
题意是:有垛厚五尺(旧制长度单位,1尺=10寸)的墙壁,大小两只老鼠同时从墙的两面,沿一直线相对打洞。
大鼠第一天打进1尺,以后每天的进度为前一天的2倍;小鼠第一天也打进1尺,以后每天的进度是前一天的一半。
它们几天可以相遇?相遇时各打进了多少?
此题刊于我国著名的古典数学名著《九章算术》一书的“盈不足”一章中。
《九章算术》成书大约在公元一世纪,由于年代久远,它的作者以及准确的成书年代,至今尚未能考证出来。
该书是采用罗列一个个数学问题的形式编排的。
全书共收集了246道数学题,分成九大类,即九章,所以称为《九章算术》。
解答本题并不十分繁难,请你试一试。
(思路提示:第一天的时候,大老鼠打了1尺,小老鼠1尺,一共2尺,还剩3尺;第二天的时候,大老鼠打了2尺,小老鼠打了2
1尺,这一天一共打了2.5尺,两天一共打了4.5尺,还剩0.5尺。
第三天按道理来说大老鼠打4尺,小老鼠4
1尺,可是现在只剩0.5尺没有打通了,所以在第三天肯定可以打通。
我们现在设大老鼠打了X 尺,小老鼠则打了(0.5-X )
尺则打洞时间相等: X÷4=(0.5-x )÷41解方程得X=17
8所以大老鼠在第三天打了178尺,小老鼠打了0.5-178=341尺,所以三天总的来说:大老鼠打了317
8尺。
) (2)兔子问题。
十三世纪,意大利数学家伦纳德提出下面一道有趣的问题:如果每对大兔每月生一对小兔,而每对小兔生长一个月就成为大兔,并且所有的兔子全部存活,那么有人养了初生的一对小兔,一年后共有多少对兔子? 想:第一个月初,有1对兔子;第二个月初,仍有一对兔子;第三个月初,有2对兔子;第四个月初,有3对兔子;第五个月初,有5对兔子;第六个月初,有8对兔子……。
把这此对数顺序排列起来,可得到下面的数列: 1,1,2,3,5,8,13,……
观察这一数列,可以看出:从第三个月起,每月兔子的对数都等于前两个月对数的和。
根据这个规律,推算出第十三个月初的兔子对数,也就是一年后养兔人有兔子的总对数。
(同学们自己解答)
(3)和尚分馒头
我国明代珠算家程大位的名著《直指算法统宗》里有一道著名算题:
“一百馒头一百僧,大僧三个更无争,小僧三人分一个,大小和尚各几丁”? 如果译成白话文,其意思是:有100个和尚分100只馒头,正好分完。
如果大和尚一人分3只,小和尚3人分一只,试问大、小和尚各有几人?
方法一,用方程解:
解:设大和尚有x 人,则小和尚有(100-x)人,根据题意列得方程: 3x+3
1(100-x)=100
解方程得:x=25小和尚:100-25=75(人)
方法二,鸡兔同笼法: (1)假设100人全是大和尚,应吃馒头多少个?
3×100=300(个). (2)这样多吃了几个呢?300-100=200(个).(3)为什么多吃了200个呢?这是因为把小和尚当成大和尚。
那么把小和尚当成大和尚时,每个
小和尚多算了几个馒头? 3-31=38 (个);(4)每个小和尚多算了3
8个馒头,一共多算了200个,所以小和尚有:200÷3
8=75(人)大和尚:100-75=25(人)
方法三,分组法:由于大和尚一人分3只馒头,小和尚3人分一只馒头。
我们可以把3个小和尚与1个大和尚编为一组,这样每组4个和尚刚好分4个馒头,那么100个和尚总共分为100÷(3+1)=25组,因为每组有1个大和尚,所以有25个大和尚;又因为每组有3个小和尚,所以有25×3=75个小和尚这是《直指算法统宗》里的解法,原话是:“置僧一百为实,以三一并得四为法除之,得大僧二十五个。
”所谓“实”便是“被除数”,“法”便是“除数”。
列式就是:100÷(3+1)=25,100-25=75。
我国古代劳动人民的智慧由此可见一斑。
(4)求碗问题。
我国古代《孙子算经》中有一道著名的“河上荡杯”题(注:荡杯即洗碗)。
题目意思是:一位农妇在河边洗碗。
邻居问:“你家里来了多少客人,要用这么多碗?”她答道:“客人每两位合用一只饭碗,每三位合用一只汤碗,每四位合用一只菜碗,共享65只碗。
”她家里究竟来了多少位客人? (这题可以用分数应用题的思路:设客人总人数为单位“1”,根据两人合用一
只饭碗,那么饭碗个数的分率是2
1,每三人合用一只汤碗,那么汤碗个数的分率是31,每四人合用一只菜碗,那么菜碗个数的分率是4
1,那么共有碗65只对应的分率就是三种碗分率的和,即21+31+41,算式是65÷(21+31+4
1)=60(人)。
)
(5)百钱问题
今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一。
凡百钱买鸡百只。
问鸡翁母雏各几何?
相传在南北朝时期(公元386年——公元589年),我国北方出了一个“神童”,他反映敏捷,计算能力超群,许多连大人一时也难以解答的问题,他一下子就给算出来了。
远远近近的人都喜欢找他计算数学问题。
“神童”的名气越来越大,传到当时宰相的耳中。
有一天,宰相为了弄清“神童”是真是假,特地把“神童”的父亲叫了去,给了他100文钱,让第二天带100
只鸡来。
并规定100只鸡中公鸡、母鸡和小鸡都要有,而且不准多,也不准少,一定要刚好百钱百鸡。
当时,买1只公鸡5文钱,买1只母鸡3文钱,买3只小鸡才1文钱。
怎样才能凑成百钱百鸡呢?“神童”想了一会,告诉父亲说,只要送4只公鸡、18只母鸡和78只小鸡就行了。
第二天,宰相见到送来的鸡正好满足百钱百鸡,大为惊奇。
他想了一下,又给了100文钱,让明天再送100只鸡来,还规定不准只有4只公鸡。
这个问题也没有难住“神童”。
他想了一会,叫父亲送8只公鸡、11只母鸡和81只小鸡去。
还告诉父亲说,遇到类似问题,只要怎样怎样就行了。
第二天,宰相见到了送来的100只鸡,赞叹不已。
他又给了100文钱,要求下次再送100只鸡来。
岂料才一会儿,“神童”的父亲就送来了100只鸡。
宰相一数:公鸡12只、母鸡4只、小鸡84只,正好又满足百钱百鸡……。
这个“神童”就是张丘建。
他继续勤奋学习,终于成为一个著名的数学家。
他的名著《张丘建算经》里,最后一个题目就是这个有趣的“百鸡问题”。
那么,他又是怎样算出题目的几个答案的呢?原来,张丘建发现了一个秘密:4只公鸡值20文钱,3只小鸡值1文钱,合起来鸡数是7,钱数是21;而7只母鸡呢,鸡数是7,钱数也是21。
如果少买7只母鸡,就可以用这笔钱多买4只公鸡和3只小鸡。
这样,百鸡仍是百鸡,百钱仍是百钱。
所以,只要只有求出一个答案,根据这种法则,马上就可以求出其它的答案来。
这就是驰名中外的“百鸡术”。
(6)元代数学家朱世杰于1303年编著的《四元玉鉴》中有这样一道题目:
九百九十九文钱,及时梨果买一千,
一十一文梨九个,七枚果子四文钱。
问:梨果多少价几何?
此题的题意是:用999文钱买得梨和果共1000个,梨11文买9个,果4文买7个。
问买梨、果各几个,各付多少钱?
此题主要考察学生用已学过的知识,借助假设、替换等思维方法,去解决这一传统而典型的实际问题的能力,有利于激发学生对数学的兴趣。
先求梨和果的单价。
每个梨价:11÷9=
911(文)每个果价:4÷7=7
4(文)假设1000个全是梨,则需9
11×1000=122292文钱,比999文多22392文钱。
每把一个果假设为梨,会多算6341文钱,再用22392÷63
41可以求出果地个数。
即果的个数:(11×1000-999)÷(911-7
4)=343(个)梨的个数:1000-343=657(个)梨的总价:91×657=803(文)果的总价:74×343=196(元) 答:买果343个,共付196文钱;买梨657个,共付803文钱。
当然,这道题也可以假设1000个全是果,同样的方法可以求出梨果的个数和付的钱数。
(同学们可以试一试)
(7)百羊问题
《算法统宗》是中国古代数学著作之一。
书里有这样一题:甲赶群羊逐草茂,乙拽肥羊一只随其后;戏问甲及一百否?甲云所说无差谬,若得这般一群凑,再添半群小半群,得你一只来方凑。
玄机奥妙谁猜透?
方程方法的解答的解是:解:设甲有x 羊。
X+X+
21X+4
1X+1=100最后解得:x=36
(8)李白买酒
我国唐代的天文学家、数学家张逐曾以“李白喝酒”为题材编了一道算题:“李白街上走,提壶去买酒。
遇店加一倍,见花喝一斗(斗是古代酒具,也可作计量单位)。
三遇店和花,喝光壶中酒,原有多少酒?”
解题方法:壶中原有酒量是要求的,并告诉了壶中酒的变化及最后结果--三遍成倍添(乘以2)定量减(减斗)而光。
求解这个问题,一般以变化后的结果出发,利用乘与除、加与减的互逆关系,逐步逆推还原。
“三遇店和花,喝光壶中酒”,可见三遇花时壶中有酒,则三遇店时有酒1÷2斗,那么,二遇花时有酒1÷2+1斗,二遇店有酒(1÷2+1)÷2斗,于是一遇花时有酒(1÷2+1)÷2+1斗,一
遇店时有酒,即壶中原有酒的计算式为[(1÷2+1)÷2+1]÷2=8
7(斗) 故壶中原有8
7斗酒。
以上解法的要点在于逆推还原,这种思路也可用示意图或线段图表示出来。
当然,若用方程方法来解,这题数量关系更明确。
设壶中原有酒x 斗,据题意列方程
2[2(2x-1)-1]-1=0
解之,得x=8
7 (9)浮屠增级
在明朝程大位<<算法统宗》中,有这样的一首歌谣,叫做浮屠增级歌。
远看巍巍塔七层 红光点点倍加倍
共灯三百八十一 请问尖头几盏灯
这首古诗描述的这个宝塔,其古称浮屠。
本题说它一共有七层宝塔,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,问这个塔顶有几盏灯答曰:顶层三盏浮屠就是佛塔. 本题是说,远处有一座雄伟的佛塔,塔上挂满了许多红灯,下一层灯数是上一层灯数的2倍,全塔共有381盏,试问顶层有几盏灯?
首先列出各层灯数的份数:最上层为1份,依此类推各层份数是 :
1:2:4:8:16:32:64 其总和1+2+4+8+16+31+64=127(份)这题可以用方程解把总灯数分成127份,一份的灯数是 361÷127=3(盏),这就是顶层的灯数. 解:设一层x
x+2x+4x+8x+16x+32x+64x=381
127x=381
x=3
8x=24
答:第四层24红灯
(10)中国剩余定理,此定理源于我国古代数学名著《孙子算经》,其中记载了这样一个“物不知数”的问题:“今有物不知数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”这个问题的意思是:有一个正整数,除以3余2,除以5余3,除以7余2,求符合条件的正整数.此问题及其解题原理在世界上颇负盛名,中外数学家们称之为“孙子定理”、“中国剩余定理”或“大衍求一术”等.对以上“物不知数”的问题,求得满足条件的最小正整数为23
翻译:一个数被3除余2,被5除余3,被7除余2.求这个数.
《孙子算经》的解决方法大体是这样的,
先求被3除余2,同时能被5,7都整除的数,最小为140.
在求被5除余3,同时能被3,7都整除的数,最小为63.
最后求被7除余2,同时能被3,5整除的数,最小为30.于是数140+63+30=233,就是一个所需求的数,它减去或加上3,5,7的最小公倍数“105”的倍数,233-210=23. 233+105=388,......也是符合要求的数,所以符合要求的数有无限个.最小的是23.
(11)鸡兔同笼
我国古代数学名著《孙子算经》中有一道流传久远的名题———“鸡兔同笼”问题,原文是:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉、兔各几何?”
翻译:鸡兔在同一笼中,共有头35只,脚有94只,鸡和兔各有多少只?
在小学我们通常用以下方法来解:
1、化归法:
假如砍去每只鸡、每只兔一半的脚,则每只鸡就变成了“独角鸡”,每只兔就变成了“双脚兔”。
这样,(1)鸡和兔的脚的总数就由94只变成了47只;(2)如果笼子里有一只兔子,则脚的总数就比头的总数多1。
因此,脚的总只数47
与总头数35的差,就是兔子的只数,即47-35=12(只)。
显然,鸡的只数就是35-12=23(只)了,上面的计算,可以归结为下面算式:
总脚数÷2-总头数=兔子数。
上面的解法是《孙子算经》中记载的。
做一次除法和一次减法,马上能求出兔子数。
2、假设法:
如果设想35只都是兔子,那么就有4×35只脚,比94只脚多了35×4-94=46(只)。
每只鸡比兔子少(4-2)只脚,所以共有鸡(35×4-94)÷(4-2)= 23(只)。
说明我们设想的35只"兔子"中,有23只不是兔子。
而是鸡。
因此可以列出公式:鸡数=(兔脚数×总头数-总脚数)÷(兔脚数-鸡脚数)。
当然,我们也可以设想34只都是“鸡”,也可以列出公式: 兔数=(总脚数-鸡脚数×总头数)÷(兔脚数-鸡脚数)。
3、倍数关系法:
如果35只都是兔子,脚有35×4=140条;如果35只都是鸡,脚有35×2=70条,分别和94条相差140-94=46条;94-70=24条。
可以看出鸡的只数是兔
子的46÷24=1223所以兔子有35÷(1+12
23)=12只,鸡有35-12=23只 4、方程法.通过找等量关系解方程,同学们自己尝试解决。
(13)《九章算术》中的原题:“今有蒲生一日,长三尺;莞生一日,长一尺。
蒲生日自半,莞生日自倍。
问几何日而长等”?
题意是:蒲和莞从第1天刚开始从0尺开始生长。
第1天蒲增长了3尺长,莞增长1尺长。
蒲每天长度增加前一天增长数的一半,而莞每天增加前一天增长数的二倍。
即蒲每天增长速度为(从第n 天初到第n 天末的速度)3,1.5,0.75,0.325……尺/天;莞每天增长数为1,2,4,8……尺/天。
这里在一天之内增长速度不变。
求第几天长度相等。
解法是:
到第2天末,蒲长为3+1.5=4.5,莞长为1+2=3,4.5>3,不足4.5-3=1.5尺;到第3天末,蒲长为4.5+0.75=5.25,莞长为3+4=7,5.25<7,有余7-5.25=1.75尺。
于是知道是在第三天初到第三天末之间生长到同一长度的,这期间它们生长速度分别为0.75尺/天,4尺/天。
于是用它们长度的差除以速度的差得到追齐
的时间:1.5÷(4-0.75)=136天或1.75÷(4-0.75)=13
7天于是所用总时间为2136天也就等于3-13
7天。
(14)托尔斯泰的算术题
俄国伟大的作家托尔斯泰,曾出过这样一个题:一组割草人要把二块草地的草割完。
大的一块比小的一块大一倍,上午全部人都在大的一块草地割草。
下午一半
人仍留在大草地上,到傍晚时把草割完。
另一半人去割小草地的草,到傍晚还剩下一块,这一块由一个割草人再用一天时间刚好割完。
问这组割草人共有多少人?
(每个割草人的割草速度都相同)
(思路提示:解法一:已知大草地面积为小草地而积的2倍,则在相同天数里割完大草地的人数为割完小草地人数的2倍。
换句话说,割草队割完大草地的时间就等于半个割草队割完小草地的时间。
根据题意,割草队在大草地上割了0.5天,下午半个割草队把大草地余下的草割完。
也就是说,若由整个割草队来割,则只需0.5×0.5=0.25天就能把大草地余下的草割完。
因此,整个割草队割完大草地需0.5+0.25=0.75天,即半个割草队割完小草地也要0.75天。
根据题意,半个割草队已割了0.5天,则余下的部分半个割草队只要再割0.2 5天。
不难换算出,余下的部分需0.125个割草队再割1天。
从题意可知,余下的部分由1人1天割完,因此整个割草队人数为8。
解法二:我们可以设半组人半天的割草量为1份,则全组人半大在大草地上的割草量为 2份。
所以,在大草地上的割草量为1+2=3份。
因为大草地的面积比小草地大1倍,因此小草地上的总割草量为1.5份。
在这1.5份中有半组人半大割草量1份,则剩下0.5份就是由一个人一天完成。
现在条件就是一个人一天完成0.5份,而全组人半大的割草量为2份,也就是全组人一天完成4份,可推算出全组人数为4÷0.5=8人。
从上面的两种解法可以看出,尽管解法各具特色,但不能忽略解答这道“割草问题”的总体思路就是,设法求出全组人一天完成割草量与一人一天完成的割草量的关系,再从这个比例关系中换算得到全组的人数。
)
(15)路程问题
《九章算术》是我国最古老的数学著作之一,全书共分九章,有246个题目。
其中一道是这样的:一个人用车装米,从甲地运往乙地,装米的车日行25千米,不装米的空车日行35千米,5日往返三次,问二地相距多少千米?
(思路提示:装米的车行每千米需要1÷25=
25
1日,不装米的空车行每千米需要1÷35=35
1日,则往返各行1千米需要251+351=17512日,已知,5日往返3次,则往返一次需要5÷3=35天,可得:两地相距35÷17512=16
875千米。
) 六年级的同学还可以用比来解决,你想试一试吗? 16中国古代经典的统筹规划故事:丁谓施工
中国古代有一个丁谓施工的故事,也蕴含着运筹学的思想。
传说宋真宗在位时,皇宫曾起火。
一夜之间,大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。
为了修复这些宫殿,宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。
当时,要完成这项重大的建筑工程,面临着三个大问题:第一,需要把大量的废墟垃圾清理掉;第二,要运来大批木材和石料;第三,要运来大量新土。
不论是运走垃圾还是运来建筑材料和新土,都涉及到大量的运输问题。
如果安排不当,施工现场会杂乱无章,正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。
丁谓研究了工程之后,制订了这样的施工方案:首先,从施工现场向外挖了若干条大深沟,把挖出来的土作为施工需要的新土备用,于是就解决了新土问题。
第二步,从城外把汴水引入所挖的大沟中,于是就可以利用木排及船只运送木材石料,解决了木材石料的运输问题。
最后,等到材料运输任务完成之后,再把沟中的水排掉,把工地上的垃圾填入沟内,使沟重新变为平地。
简单归纳起来,就是这样一个过程:挖沟(取土)→引水入沟(水道运输)→填沟(处理垃圾)。
按照这个施工方案,不仅节约了许多时间和经费,而且使工地秩序井然,使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响,因而确实是很科学的施工方案。