中國古代數學著作《張秋儉suan經》中有以下問題,即著名的百雞百元問題。大意是:公雞1值5,母雞1值3,雞3值1。今天我有100的錢,買了100只雞。妳想要多少公雞、母雞和小雞?
2.和尚吃饅頭
壹百個包子壹百個和尚,三個大和尚更沒有爭議,三個小和尚合二為壹,和尚有幾個?
這是明代程大偉《算術通宗》中的歌謠式計算題之壹。因其趣味性強,至今仍在民間流傳,並被許多國家收入書籍。它的解代表了壹類問題的解,現在就要學習它的解。
饅頭100,和尚100,每個大和尚三個,每個小和尚1。有多少和尚?
3.李白買酒
中國古代數學書裏有個有趣的題目,是打油詩的形式,內容是關於李白買酒的。
閑來無事走在街上,提著壺去買酒,
遇到店就翻倍,看到花就喝壹杯。
三次遇見店花,把壺裏的酒全喝光。
壺裏有多少酒?
唐代大詩人李白,平時喜歡喝酒。這個題目是李白愛喝酒編的,當然也不壹定是真的。
這個題目的意思是:李白的壺裏有壹些酒,每遇壹家旅館就加倍;每次看到花,他就喝酒寫詩,打壹架。三次之後,我終於把壺裏的酒喝光了。李白的酒壺裏有多少酒?
4.利潤不足
在介紹“利潤不足的問題”之前,先講壹個楊考官流失的故事。
楊尚是唐朝的壹位清官。有壹次,壹個下屬部門的兩個小收藏家輪崗提拔,當時只能選壹個。對他們的資歷、職務、政績進行調查鑒定後發現,他們的情況是壹樣的,很難區分。誰更適合升職?負責這項工作的官員感到非常尷尬,壹時拿不定主意,於是他去找楊請示。楊瀾聽了介紹後,想了很久,終於想出了壹個方法。他說:“做事情最必要的技能之壹就是計算。現在我就用壹道計算題來考驗他們的計算能力。”這個問題是這樣的:
“黃昏時,有人在森林裏散步,無意中聽到幾個小偷在分贓,可能是在偷布。只聽賊說,如果每人分6匹,還剩下5匹;如果每人分七匹馬,就會少八匹。幾個賊分了多少塊布?”
楊把這個問題說給兩個候選藏家聽,要他們當場記下來,在大殿的石階上計算。同時,楊還宣布:“誰先答對,誰就晉級。”
這時,其中壹個小官吏提出了正確答案:“賊13,布83塊。”於是,他馬上被宣布升職。楊也因此獲得了清正廉潔、處事公道、任人唯賢的好名聲。
聽完楊落選考官的故事,我回過頭來,想想這個小官員是怎麽算出正確的成績的。
5.借馬共享。
從前,在阿拉伯有壹個老牧羊人。臨死前把三個兒子叫到身邊說:“我死後除了11匹馬,什麽都沒留給妳。老大壹半,老二四分之壹,老大六分之壹。但是不要殺或賣馬。妳們自己分吧。”
壹起賺錢
以下是三兄弟壹起賺錢的有趣故事:
從前,三兄弟長期離家謀生。為了生計,對於年邁的父母來說,有什麽樣的辛苦要做,能做什麽呢?
有壹天,二哥看他弟弟真的很虛弱,就對他說:“少幹點活就行了,只要妳掙我壹半的錢。”
旁邊的大哥看到二哥這麽體諒三哥,深受感動,然後說:“我覺得我要更加努力了。我每天賺的錢必須達到妳們兩個人的總和。”
就這樣,三個人辛辛苦苦幹了幾個月,從按照他們承諾的標準賺錢的那天起,積攢了三千多銅錢,回家過年了。
掙這麽少的錢並不是什麽了不起的事情,但這讓我的老父親很高興。孩子們把他們得到的所有銅幣放在壹個盆子裏,它們看起來閃閃發光。
第三個孩子很隨意地從盆裏拿了壹些銅錢,放在盤子裏,拿給他父親,讓他高興。第二個孩子拿了壹個碗,從碗裏抓了壹些銅錢,給他父親看。父親笑著問:“那麽,妳們三個誰掙錢最多?”
我的兄弟們還沒來得及說話,第三個就嘰嘰喳喳地說:“數數我賺的錢吧。他們總說我年輕,不讓我多幹活。.....這樣,我賺的錢只有總數的六分之壹,而大哥是壹半,二哥是三分之壹。”
“哦,我明白了。”這位老人仍然像年輕時壹樣風趣幽默。他對老三點點頭,說:“把盤子裏的銅錢給我六分之壹。”
“還有妳,”老人指著第二個孩子說,“妳把碗裏三分之壹的銅錢給我。”
最後,父親對老板說:“把盆裏剩下的銅錢分壹半給我!”"
三個兒子都這麽幹了,老人就把三個兒子收的三個銅錢混在壹起,平均分成三份。他把三個兒子叫到身邊說:“餵,妳們三個各拿壹個,放在各自的容器裏!”"
三兒子把自己的那份放在盤子裏,數了數,驚奇地嘀咕道:“奇怪,這些銅錢不也是我賺的數目嗎?”
這時,老二又往碗裏放了壹份,驚訝地自言自語道:“是啊,現在碗裏的銅錢量和我賺的錢量不謀而合。”
當然,老板不用數,他的那份和盆裏剩下的數,壹定是他賺的錢。他想:“既然盤子裏和碗裏的銅量正好是他們分別賺的錢數,那麽剩下的壹定也正好是我賺的錢數。”
三兄弟被他們的容器驚呆了:“怎麽這麽巧?”
是的,就是這麽巧。那麽,三兄弟壹共賺了多少銅幣?
7.詩歌、風格和數學
中國阿明學者程大偉寫了壹首關於蓮花的詩,這實際上是壹個數學問題。詩如下:
萍萍湖清澈見底,紅蓮生於半尺之上。
出淤泥而不染,幹幹凈凈,風姿綽約,壹下子就被吹到了碧水之上。
漁夫看了,急忙上前,那花離原來的位置有兩尺遠。
請解決問題。妳怎麽知道這個湖的深度?
8.毛利考官
明朝萬歷年間,壹個在中國經商多年的日本人茂尾茂雄,帶著美麗的山川來到休寧縣。休寧是明代著名數學家程大偉的故鄉。毛利世雄早就聽說程大偉精於算計,但從未親自拜訪過,也不知道是真是假。這壹天,我碰巧在街上遇到了程老人,為壹個小銀匠解決分金子的問題,我不肯錯過這個認識他的機會。他邀請程大偉進酒吧以示欽佩。然後用算術民謠偷偷考程大偉。只聽毛利人唱道:
“在老板那裏,我聽到了詞的吟唱,薄酒之名,濃而醇。
壹瓶好酒三人醉,三瓶稀酒壹人醉。
壹共喝了19瓶酒,醉了33個客人。
想請高明做學問。有多少酒精?"
程大偉笑著回答:“十瓶好酒,九瓶稀酒。”
這時,恰好有兩個小販在酒館門口叫賣水果。毛利人又唱道:
“九百九十九文錢,買壹千個酸甜苦辣的果子。
九個甜的水果和十壹個苦的水果,
酸甜苦辣的果子有多少,又有多少?"
程大偉稍微算了壹下,說:“甜果657個,錢是803;苦果343,錢196。"
毛利暗暗吃驚。他環顧四周,看到墻上有壹幅畫,畫中有壹長串首尾相連的鹽船,突然他想到了壹個好問題。然後吟道:
“四千三百五十鹽,只要船齊肩長的大小(船只數量相等)。
五百鹽裝三只大船,三百鹽裝四只小船。
有幾艘船,每艘船裝多少鹽?"
程大偉笑答:“大船十八艘,鹽三千兩;18艘船,1350盎司鹽。”
問答到這壹點,毛利崇雄很佩服他。他必須拜程大偉為師,向他學習“算術統壹”。從此,中國數學家程大偉多了壹個留學生。茂尾茂雄回國後,推廣了程大偉的算術,並將算術翻譯成日文。從此,中國古算之光照耀在不同幫派的土地上。
9.韓信命令士兵。
民間傳說中有個故事——“韓信點兵”。
秦末,楚漢相爭。韓信壹度與楚國大將李豐交戰1500兵。經過壹場苦戰,楚軍大敗,退守大營。漢軍也死傷四五百人,於是韓信重整兵馬,返回大本營。當我們在壹個山坡上時,壹支後方部隊報告說,楚騎兵正在追趕我們。只見遠處塵土飛揚,殺聲震耳欲聾。漢軍已經很累了,然後隊伍壹片嘩然。韓信的兵馬到了坡頂,見敵軍不足五百,趕緊下令部隊迎敵。他壹連點了三個兵,結果多了兩個;然後命令士兵五個壹排,結果多了三個;他命令壹排七個士兵,結果又多了兩個。韓信馬上向士兵宣布:我軍1073勇士,敵軍不足500人。如果我們居高臨下,我們壹定會在數量上擊敗敵人。漢軍對其統帥深信不疑,現在相信韓信是“神仙”,是“神機妙算”。所以士氣大振。當時旌旗搖搖,戰鼓轟鳴,漢軍步步進逼,楚軍亂作壹團。戰鬥結束後不久,楚軍大敗而逃。
韓信是如何通過交換隊列和三個余數快速計算出士兵總數的?
事實上,韓信根本不是“神仙”,也沒有什麽“SJMS”的法術。他又快又準,因為他掌握了解決這類問題的方法和技巧。
這類問題用著名的《孫子兵法》和《中國余數定理》來解決。
在《孫子兵法·中國古代數學經典》中,提出了舉世聞名的“物是未知的”問題。原文是:
“我不知道今天的事情的數量。三三個號剩兩個,五五個號剩三個,七七個號剩兩個。請教幾何?”
書中也給出了解決方法。韓信根據這個問題的解算出了確切的士兵人數。
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“田忌賽馬”中的鬥智鬥勇,是現代數學新分支——博弈論中最古老的“對策現象”。
據史書記載,戰國時期齊國的君主齊威王喜歡和他的副手們打賭賽馬。有壹次,齊王找到他的將軍田忌,想把女兒每場賽馬都押上三場。
雙方約定的規則是:每個人從上、中、下三個等級中選擇壹匹馬,每匹馬只參加壹次比賽,這樣每場比賽勝者將贏得壹千美元,敗者將輸掉壹千美元。
當時的情況是:大家的壹等馬比中等馬好,中等馬比下等馬好;相比齊王養的馬,田忌養的馬略遜齊王。這樣看來,田忌明顯處於劣勢,想贏似乎是異想天開。
在比賽中,田忌的對策是:上等馬對付齊王的上等馬,中級馬對付齊王的中級馬,劣馬對付齊王的劣馬。所以每次比賽都是田忌的馬“慢”。連敗三場,田忌賠了三千塊。
齊王贏了興致,經常找田忌賽馬,以得金為樂。而屢戰屢敗的田忌很不開心。
後來齊王又壹次提出要和田忌賽馬。田忌壹邊想,壹邊讓朋友孫臏知道了。孫臏給了田忌壹個主意。誰也沒有料到,在孫臏的策劃下,田忌竟然反敗為勝,贏得了王琦的壹個女兒。
原來,對於這場賽馬,孫臏做了這樣的安排:第壹場比賽,讓田忌給劣馬套上最好的籠頭和馬鞍,把它當作上等馬,與齊王的上等馬競爭。當然,比賽結果是輸了。齊王這次贏了壹千塊錢。
在第二場和第三場比賽中,孫臏讓田忌的上馬和中馬分別對付王琦的中下馬。因此,從第二場比賽開始,形勢急轉直下。反而齊王連輸兩局,賠了兩千塊錢。
綜合來看,田忌是壹負兩勝,二比壹轉敗為勝。當然,算算這場賭博,田忌贏了壹個女兒。
10.通過國家法令
相傳某朝皇帝有壹塊鉤形白玉,鉤長三寸,頭四寸,弦長五寸。如果他想把角剪成圓形,為國家制定法令,他就命令全國人民去請教數學家,算出法令的最大直徑。當時有個聰明人,算出來直徑剛好兩寸,於是得到了官職。
在魏的《九章算術》中,我們可以看到這個問題,這就是所謂的“畢達哥拉斯的和諧”。
在古籍中,因為這個圓的直徑等於它的外接圓的邊長,所以稱為“黃方”。這個玉璽問題中的數字——黃、茍三、顧四和——恰好是四個連續的整數,這也是壹件奇妙的事情。
這個“畢達哥拉斯和”的問題,對於現在只有初中數學知識的人來說可以完美解決,但對於古人來說並不容易。阿清人吳澄所著《海鏡壹角》壹書,以不同的形式演繹了十種尋找“黃方”的方法。可能知道這十種方法的人不多。