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用数字算出动物有几只

地球人不是都知道 作者:李佳


抛砖引玉

提起数字,不少人都会认为很枯燥。其实,数字也有好玩的一面,我们不仅可以利用数字来做游戏,甚至可以用数字来玩文字游戏。比如众所周知的,树上七(骑)只猴,树下八(趴)只猴,共有几只猴?

这种数字与文字相结合的游戏,是利用谐音的。下面我们要玩的这种,可不是利用谐音哦,想不想试试?准备好了就看题吧。

神秘登场

王奶奶的院子里养了几只动物,除了两只以外,所有的动物都是猫;除了两只以外,所有的动物都是狗;除了两只以外,所有的动物都是猪。问题就是王奶奶一共养了多少只动物?

你能想出来吗?除了两只..所有..哦,是多少呢?

其实,王奶奶只养了三只动物,一只猫,一只狗,一只猪。这不正是除了两只以外所有的都是猫,除了两只以外所有的都是狗,除了两只以外所有的都是猪吗?

在我们的思维中,“所有”这个词一出场,好像就不能是一个似的。而这个问题,正是利用了我们对“所有”的这种思维定式。

如果你能想到,“所有”也可以代表1的话,那么这个问题就迎刃而解了。还有一个办法,可以理性地解出这道题。我们不管“所有”是多少,而是用数学的步骤建立方程,最后的解就是答案。

揭秘事实

让我们抛开思维定式,用数学方法把答案算出来。设狗、猫、猪的只数分别是X,Y,Z,动物的总数为N。我们可以写出下列四个联立方程:

N=X+2

N=Y+2

N=Z+2

N=X+Y+Z

下面我们来解这个联立方程,根据前三个方程式,可得出X=Y=Z。由于3N=X+Y+Z+6减去第四个方程,得到N=3。因此X+2=3,所以X=1。因为X=Y=Z,所以Y和Z的值也是1。

我们应该没有见过动物的只数用分数或小数来表示的,所以最后结果应该是整数。

与上面这道题目类似但是稍微难一点的,有这样一个题目:一头牛价格10元,一头小猪价格3元,一只山羊价格0.5元。现在有一个农夫,他总共花了100元钱买了100头动物,每种至少买一头,问三种动物各有多少头?

如何解呢?我们设牛的头数为A,小猪的头数为B,山羊的头数为C,那么根据三种动物的头数关系,我们可以列出:A+B+C=100

再根据钱数的关系,我们可以列出:10A+3B+C/2=100

接下来我们把第一个方程中的各项都乘以2消去分数,再与第二个方程相减可以消去C,这样就得到下列方程式:19A+5B=100

由于动物的头数只能是整数,所以我们要考虑A和B可能有哪些整数值。一种解法是把系数最小的项放到方程的左边:5B=100-19A,把两边都除以5得到:B=(100-19A)/5

然后把100和19A除以5,如果有余数,将余数和除数5写成分数的形式,结果为:

B=20-3A-4A/5

很显然,表达式4A/5必须是整数,也就是说,A必须是5的倍数。5的最小倍数是5,由此可知B的值为1。知道了A和B的值,代入上面任何一个方程,可知C的值是94。因此,这个农夫一共买了5头牛,一头小猪和94头山羊。

有没有其他可能呢?我们来看看,如果A是任何比5大的5的倍数,这时B会变成负数,与已知条件每种动物至少买了一头矛盾,所以这个题目只有上面那一个解。

趣味推断

如果我们把牲口的价格改变一下,会出现什么情况呢?比如每头牛4元钱,每头小猪2元钱,每只山羊0.3元钱。一个农夫计划花100元买100头动物,每种动物至少买一头,你觉得农夫的计划可行吗?如果牛的价格为6元,小猪的价格为3.5元,山羊的价格为2元呢?


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