巧用几何直观 妙解“鸡兔同笼”

2014-04-11 17:53许勇
江苏教育 2014年5期
关键词:鸡兔同笼数学课程数形

许勇

我国古代有一趣题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?这四句话的意思是说有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚,问笼中各有几只鸡和几只兔?

这就是著名的“鸡兔同笼”问题。解答这类题目一般用“假设法”来求解。如果假设这35只全是鸡,每只鸡有2只脚,35只鸡就有35×2=70只脚,但实际上有94只脚,相差94-70=24只脚。这是因为把兔看成了鸡。我们知道,每把一只兔看成一只鸡就会少4-2=2只脚,那么把多少只兔看成鸡就能少24只脚呢?这样,就可以求出兔的只数是:24÷2=12(只),则鸡就有35-12=23(只)。当然,也可以假设这35只全是兔,解题思路同上。随着大家对“鸡兔同笼”问题的深入研究,出现了一些另类解法,比如“砍足法”和“抬足法”等。

经过分析和研究,我发现了这样一种解法(如图1):用两个长方形的长分别表示每只鸡和每只兔的脚数,宽分别表示鸡和兔的只数。因为长方形的面积=长×宽,所以,两个长方形的面积分别表示鸡的总脚数(每只鸡的脚数×鸡的只数)和兔的总脚数(每只兔的脚数×兔的只数),两个长方形的面积和就表示鸡和兔一共有94只脚。通过“数形结合”,将“鸡兔同笼”问题转化成了几何中的“面积问题”。原来要求鸡和兔各多少只,就可以根据两个长方形的面积和以及两个长方形的长,分别求出它们的宽。怎样来求两个长方形的宽各是多少呢?因为每只鸡有2只脚,每只兔有4只脚,所以,下面的长方形的长实际是上面长方形的长的2倍,我们把下面的长方形从中间切开,平分成左右两部分,就可以把原来的组合图形拼成一个新的长方形(如图2)。

由于新长方形的面积是94(94只脚),长是2(每只鸡的脚数),则宽就应该是:94÷2=47。这时新长方形的宽(鸡的只数+兔的只数+兔的只数),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)多47-35=12,实际多出的12就是兔的只数,当然鸡就是35-12=23(只)。

除此之外,还有另外一种拼法(如图3)。

原来的组合图形通过变形,仍然可以拼成一个新的长方形。这时新长方形的面积是94(94只脚),长是4(每只兔的脚数),宽就应该是94÷4=23.5(兔的只数+鸡的只数的一半),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)少35-23.5=11.5,实际上少的11.5就是鸡的只数的一半,因此鸡的只数就是11.5×2=23(只),则兔的只数是35-23=12(只)。

《义务教育数学课程标准(2011年版)》把几何直观作为十大核心概念之一提出来,足见当前数学教育界在修订数学课程标准、实施课程改革时对几何直观的关注度,也充分说明几何直观对于学生的数学学习的重要性。那么,什么是几何直观呢?几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于学生探索解决问题的思路、预测结果。在“鸡兔同笼”问题的新解中,我就是充分利用几何直观,把抽象的数量关系转化为适当的几何图形,从图形的直观特征中发现了数量之间的联系,实现了“数”与“形”的相互转化,达到了化难为易、化繁为简、化隐为显的目的。在“鸡兔同笼”问题的教学中,如果教师能引导学生运用“数形结合”的方法去分析问题和解决问题,学生学起来就会轻松愉快,容易掌握且印象深刻。更重要的是,学生能从中充分体验到几何直观的作用和优势,从而有效地发展他们的几何直观能力。

(作者单位:重庆市开县汉丰第五中心小学)

我国古代有一趣题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?这四句话的意思是说有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚,问笼中各有几只鸡和几只兔?

这就是著名的“鸡兔同笼”问题。解答这类题目一般用“假设法”来求解。如果假设这35只全是鸡,每只鸡有2只脚,35只鸡就有35×2=70只脚,但实际上有94只脚,相差94-70=24只脚。这是因为把兔看成了鸡。我们知道,每把一只兔看成一只鸡就会少4-2=2只脚,那么把多少只兔看成鸡就能少24只脚呢?这样,就可以求出兔的只数是:24÷2=12(只),则鸡就有35-12=23(只)。当然,也可以假设这35只全是兔,解题思路同上。随着大家对“鸡兔同笼”问题的深入研究,出现了一些另类解法,比如“砍足法”和“抬足法”等。

经过分析和研究,我发现了这样一种解法(如图1):用两个长方形的长分别表示每只鸡和每只兔的脚数,宽分别表示鸡和兔的只数。因为长方形的面积=长×宽,所以,两个长方形的面积分别表示鸡的总脚数(每只鸡的脚数×鸡的只数)和兔的总脚数(每只兔的脚数×兔的只数),两个长方形的面积和就表示鸡和兔一共有94只脚。通过“数形结合”,将“鸡兔同笼”问题转化成了几何中的“面积问题”。原来要求鸡和兔各多少只,就可以根据两个长方形的面积和以及两个长方形的长,分别求出它们的宽。怎样来求两个长方形的宽各是多少呢?因为每只鸡有2只脚,每只兔有4只脚,所以,下面的长方形的长实际是上面长方形的长的2倍,我们把下面的长方形从中间切开,平分成左右两部分,就可以把原来的组合图形拼成一个新的长方形(如图2)。

由于新长方形的面积是94(94只脚),长是2(每只鸡的脚数),则宽就应该是:94÷2=47。这时新长方形的宽(鸡的只数+兔的只数+兔的只数),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)多47-35=12,实际多出的12就是兔的只数,当然鸡就是35-12=23(只)。

除此之外,还有另外一种拼法(如图3)。

原来的组合图形通过变形,仍然可以拼成一个新的长方形。这时新长方形的面积是94(94只脚),长是4(每只兔的脚数),宽就应该是94÷4=23.5(兔的只数+鸡的只数的一半),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)少35-23.5=11.5,实际上少的11.5就是鸡的只数的一半,因此鸡的只数就是11.5×2=23(只),则兔的只数是35-23=12(只)。

《义务教育数学课程标准(2011年版)》把几何直观作为十大核心概念之一提出来,足见当前数学教育界在修订数学课程标准、实施课程改革时对几何直观的关注度,也充分说明几何直观对于学生的数学学习的重要性。那么,什么是几何直观呢?几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于学生探索解决问题的思路、预测结果。在“鸡兔同笼”问题的新解中,我就是充分利用几何直观,把抽象的数量关系转化为适当的几何图形,从图形的直观特征中发现了数量之间的联系,实现了“数”与“形”的相互转化,达到了化难为易、化繁为简、化隐为显的目的。在“鸡兔同笼”问题的教学中,如果教师能引导学生运用“数形结合”的方法去分析问题和解决问题,学生学起来就会轻松愉快,容易掌握且印象深刻。更重要的是,学生能从中充分体验到几何直观的作用和优势,从而有效地发展他们的几何直观能力。

(作者单位:重庆市开县汉丰第五中心小学)

我国古代有一趣题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?这四句话的意思是说有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚,问笼中各有几只鸡和几只兔?

这就是著名的“鸡兔同笼”问题。解答这类题目一般用“假设法”来求解。如果假设这35只全是鸡,每只鸡有2只脚,35只鸡就有35×2=70只脚,但实际上有94只脚,相差94-70=24只脚。这是因为把兔看成了鸡。我们知道,每把一只兔看成一只鸡就会少4-2=2只脚,那么把多少只兔看成鸡就能少24只脚呢?这样,就可以求出兔的只数是:24÷2=12(只),则鸡就有35-12=23(只)。当然,也可以假设这35只全是兔,解题思路同上。随着大家对“鸡兔同笼”问题的深入研究,出现了一些另类解法,比如“砍足法”和“抬足法”等。

经过分析和研究,我发现了这样一种解法(如图1):用两个长方形的长分别表示每只鸡和每只兔的脚数,宽分别表示鸡和兔的只数。因为长方形的面积=长×宽,所以,两个长方形的面积分别表示鸡的总脚数(每只鸡的脚数×鸡的只数)和兔的总脚数(每只兔的脚数×兔的只数),两个长方形的面积和就表示鸡和兔一共有94只脚。通过“数形结合”,将“鸡兔同笼”问题转化成了几何中的“面积问题”。原来要求鸡和兔各多少只,就可以根据两个长方形的面积和以及两个长方形的长,分别求出它们的宽。怎样来求两个长方形的宽各是多少呢?因为每只鸡有2只脚,每只兔有4只脚,所以,下面的长方形的长实际是上面长方形的长的2倍,我们把下面的长方形从中间切开,平分成左右两部分,就可以把原来的组合图形拼成一个新的长方形(如图2)。

由于新长方形的面积是94(94只脚),长是2(每只鸡的脚数),则宽就应该是:94÷2=47。这时新长方形的宽(鸡的只数+兔的只数+兔的只数),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)多47-35=12,实际多出的12就是兔的只数,当然鸡就是35-12=23(只)。

除此之外,还有另外一种拼法(如图3)。

原来的组合图形通过变形,仍然可以拼成一个新的长方形。这时新长方形的面积是94(94只脚),长是4(每只兔的脚数),宽就应该是94÷4=23.5(兔的只数+鸡的只数的一半),比原来两个长方形的宽(鸡的只数+兔的只数)少35-23.5=11.5,实际上少的11.5就是鸡的只数的一半,因此鸡的只数就是11.5×2=23(只),则兔的只数是35-23=12(只)。

《义务教育数学课程标准(2011年版)》把几何直观作为十大核心概念之一提出来,足见当前数学教育界在修订数学课程标准、实施课程改革时对几何直观的关注度,也充分说明几何直观对于学生的数学学习的重要性。那么,什么是几何直观呢?几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于学生探索解决问题的思路、预测结果。在“鸡兔同笼”问题的新解中,我就是充分利用几何直观,把抽象的数量关系转化为适当的几何图形,从图形的直观特征中发现了数量之间的联系,实现了“数”与“形”的相互转化,达到了化难为易、化繁为简、化隐为显的目的。在“鸡兔同笼”问题的教学中,如果教师能引导学生运用“数形结合”的方法去分析问题和解决问题,学生学起来就会轻松愉快,容易掌握且印象深刻。更重要的是,学生能从中充分体验到几何直观的作用和优势,从而有效地发展他们的几何直观能力。

(作者单位:重庆市开县汉丰第五中心小学)

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