鸡兔同笼:假设法、方程法与画图法3种解法
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鸡兔同笼问题有三种常用解法:假设法先假设全是鸡,用少算的脚数除以 2 求出兔;方程法设兔为 x 只,按脚数列方程求解;画图法把每个头先画两条腿,多出来的腿两条一组分给兔。三种方法算的是同一件事:每只兔比每只鸡多 2 只脚。下面用《孙子算经》里那道原题「上有三十五头,下有九十四足」把三种解法各走一遍,再做两道变式。
三种解法对照
| 解法 | 关键一步 | 本题算式 | 适合 |
|---|---|---|---|
| 假设法 | 假设全是鸡 | (94 − 35 × 2) ÷ (4 − 2) = 12 | 小学中高年级 |
| 方程法 | 设兔 x 只 | 4x + 2(35 − x) = 94 | 学过方程以后 |
| 画图法 | 每个头先画两条腿 | 剩 24 条腿,两条一组 | 刚接触这类题 |
三种方法的答案都是兔 12 只、鸡 23 只。验算:12 + 23 = 35 个头,12 × 4 + 23 × 2 = 48 + 46 = 94 只脚,对得上。
例题:35 个头,94 只脚
假设法。 假设 35 只全是鸡,应有 35 × 2 = 70 只脚,比实际少 94 − 70 = 24 只。把一只鸡换成一只兔,脚多 2 只,所以要换 24 ÷ 2 = 12 次,兔有 12 只,鸡有 35 − 12 = 23 只。也可以反过来假设全是兔:35 × 4 = 140 只脚,多出 140 − 94 = 46 只,46 ÷ 2 = 23,先求出的是鸡。两种假设殊途同归,考试时选自己顺手的一种,写清「假设全是某种动物」这句话,阅卷老师才看得懂你的思路。

方程法。 设兔有 x 只,鸡就有 35 − x 只,按脚数列方程:4x + 2(35 − x) = 94,展开得 2x + 70 = 94,x = 12。学了二元一次方程组以后,也可以设鸡 x 只、兔 y 只,两个未知数各列一条:
\begin{cases}x+y=35\\2x+4y=94\end{cases}
第二个方程减去第一个方程的 2 倍,得 2y = 24,y = 12,再代回得 x = 23。
画图法。 在纸上画 35 个圆圈代表 35 个头,每个圆圈下面先画两条腿,一共用掉 70 条;还剩 24 条腿,两条一组添到圆圈上,添了 12 组,这 12 个四条腿的就是兔。

抬腿法:画图法的另一种讲法
让所有动物抬起一半的脚:鸡抬起一只、只用一只脚站着,兔抬起两只、用两只脚站着。这时地上的脚是 94 ÷ 2 = 47 只。每只鸡只剩 1 只脚着地,每只兔剩 2 只,如果全是鸡应当有 35 只脚着地,多出来的 47 − 35 = 12 只,就是每只兔多出的那一只,所以兔是 12 只。画图时可以把 35 个圆圈排成一行,鸡下面画一条竖线、兔下面画两条,数多出来的竖线。下面是这组算式。

两道变式题
变式一:龟鹤问题。 龟和鹤共 24 只,腿共 68 条,龟、鹤各几只?龟 4 条腿、鹤 2 条腿,结构和鸡兔同笼一样。假设全是鹤:24 × 2 = 48,少 68 − 48 = 20 条,20 ÷ 2 = 10,龟 10 只、鹤 14 只。验算:40 + 28 = 68。
变式二:答题得分。 一次测验 20 道题,答对一题得 5 分,答错或不答扣 1 分,小明得了 76 分,他答对几题?假设全对得 100 分,实际少 24 分;每错一题,不但少得 5 分还要扣 1 分,一共差 6 分,24 ÷ 6 = 4,错 4 题、对 16 题。验算:16 × 5 − 4 = 76。这道题里「每换一个差多少」是 6 而不是 2,这是最容易错的地方。

常见错误
- 除数写成 4。 假设法里要除以每只兔比鸡多的脚数 4 − 2 = 2,除以 4 就错了。
- 分不清先求出的是谁。 假设全是鸡,先求出的是兔;假设全是兔,先求出的是鸡。
- 变式题照搬 2。 答题得分题里,一题对错相差 5 + 1 = 6 分。
写作业时可以把方程法那组方程排出来:点方程组代码块下方的「在编辑器中打开」,把 35 和 94 换成自己题目里的头数、脚数,在可视化模式里核对 2x 和 4y 的系数有没有写反。
延伸阅读
常见问题
- 假设全是鸡为什么能算出兔?
- 因为每把一只鸡换成一只兔,头数不变,脚数正好多 2 只。先假设全是鸡,算出的脚数比实际少,少掉的那部分就是兔子比鸡多出来的脚;用少掉的脚数除以每只多出的 2 只脚,得到的就是需要换成兔的只数,也就是兔的数量。