周华健有一首歌叫《让我欢喜让我忧》,歌词“你这样一个女人 让我欢喜让我忧 让我甘心为了你 付出我所有”揭露了一个既定事实,就是能让一个男人既爱又恨,既欢喜又忧愁的事物中必然有长在审美点上的女人。那么在数学中,有没有这样一个难缠的概念,能让你既喜又忧呢?我想,方程应该是你能遇上的具有以上特点的第一个数学对象吧!
人教版小学数学五年级上册教材是这样定义方程的:
像字后面那些式子是一些方程的具体例子,等式当然只能由等量关系得出。所以方程概念重构后就可以简单的描述为:含有未知数的等式是方程。
当然除了上面那些含x、y的方程以外,下面图片中给出的这些内容实际上也是方程
易知C=2D,E=3D,6D=108,∴D=18,E=54,C=36,∴D E-C=36.
图中的方程直译过来就是:
D CD BCD ABCD=2222.
当然,学过代数的都知道CD表示的是C×D,所以原来方程正确的表示方法应该是:
D (10C D) (100B 10C D) (1000A 100B 10C D)=2222.
其中A、B、C、D都是大于等于1,小于等于9的正整数。
当然这个问题若是当成方程来解,那无疑是自寻烦恼,自己增加难度。
这个问题的解决更多的体现的是分类思想,以及解决问题的顺序选择的重要性。
由于C那一列(数学中横为行,竖为列)必然会向B那一列进位,且进位只可能进1或者2。而B列的2B本为偶数,加进位数最终也为偶数,所以进位数是2,这样一来,B=5,A=1就板上钉钉了。
4D那列只有两种可能,一个是4×3=12,一个是4×8=32。可以分情况讨论之。
如果D=3,那么3C 1等于12或22。那么
C=7。
如果D=8,那么3C 3等于12或22或32。又从上面的分析得到此列向上进位的数字为偶数,所以这三种情形均不可成立。
故问题的答案唯一,即A=1,B=5,C=7,D=3。
方程的未知数除了可以用各种字母表示以外,也可以用汉字或者是图形来表示。请看下例:
上图中圆果=5,4香蕉=4,2半果=12,所以最终圆果 3香蕉 半果=5 3 6=14。这个缺心眼的题目,主要考察解答者的仔细程度。
方程的表示方法还有很多很多,我们不可能完全一一列举。下面我们就以《孙子算经》中的名题:鸡兔同笼结束吧!
“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?”
作为写方程的文章,我们当然可以列出方程组来解决。
解答一:
鸡数 兔数=35
2鸡数 4兔数=94
下式-2上式得到:2兔数=24,所以兔数=12,鸡数=23。
当然也有好事者可能在你不会解方程之前就问你这个问题,那么你可以有如下的考虑
解答二:
假设这些鸡、兔都来自马戏团,能够听懂你的哨子声,每吹一声哨子,动物们就抬起一只脚来。所以,你吹一声哨子地上还剩94-35=59只脚,吹第二声哨子地上还剩59-35=24只脚,此时所有的鸡已经飞了起来,地上只剩下一群双足站立的兔子。24÷2=12,所以兔子有12只,鸡有35-12=23只。
当然也有很多人喜欢用假设法来解决这一类问题,但士心想说的是下面的解法更适合极端法这个名字。
解答三:
如果35只全部是鸡,那么共有脚70只。现在多出的94-70=24只脚,那就只能是兔子脚了吧!一只兔子比一只鸡多两只脚,24÷2=12,所以有12只兔子,23只鸡。
当然你可以把上述问题分类,程序化,然后得到一个个的答题模板。但这样一来数学趣题不就变得索然无味了吗?况且,练好内功的你,对这些问题不应该都是一眼就能看穿吗?