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既实用又有趣的中国古算名题
原创 小猿科普 小猿科普 2025 年 05 月 25 日 08:16 北京
人们普遍认为数学起源于公元前六世纪的古希腊,最具代表性的人物就是先贤毕达哥拉斯,最具影响力的学派就是毕达哥拉斯学派。
其实数学的发展路径并非是一条单轨线,每个国度,每种文明都有其绚烂的数学成就。其中中国的数学成就无疑是人类数学历史上的一颗闪亮的明珠!
中国的数学起源于人们的生活与生产实践活动,与古希腊数学注重公理化的演绎不同,中国的数学属于机械化算法体系,注重演算和实际的应用。也正由于此,在中国古代的数学典籍中,最多出现的就是各式各样的“应用题”,这些题目多与实际生活紧密联系,既实用,又有趣。
今天我们就来一起看几道经典的中国古算名题,一同体会古圣先贤的智慧,也了解一下古代的学生都刷些什么题。
1. 三女归宁
张家三女孝顺,归家探望勤劳,东村大女隔三朝,五日西村女到,小女南乡路远,依然七日一遭,何日齐至饮香醪,请问英贤回报
——出自《算法统宗》
题目示意:
张家有三个女儿很孝顺时常回家探望。东村大女儿每三天回来一次,西村二女儿每五天回来一次,南乡小女儿路最远,也是七天回来一次。三人同一天离家,请问几日后她们又同时回到家中?
2. 环山相会
今有封山周栈 325 里,甲乙丙三人同绕周栈而行。甲日行一百五十里,乙日行一百二十里,丙日行九十里。问周相几何日会?
——出自《张丘建算经》
题目示意:
环山周栈 325 里,甲乙丙三人同时同地出发,甲每日行 150 里,乙每日行 120 里,丙每日行 90 里,请问甲乙丙三人多少天后能够再次相遇于原出发点。
3. 妇人荡杯
妇人河上荡杯,津吏问曰:“杯何以多?”妇人曰:“家中有客。”津吏曰:“客有几何?”妇人曰:“二人共饭,三人共羹,四人共肉,凡用杯六十五,不知客几何?”
——出自《孙子算经》
题目示意:
一个妇人在河边洗涤杯子,管河的官吏问她:“怎么这么多杯子啊?”妇人回答:“家里来客人了。”官吏问道:“来了多少客人啊?”妇人回答:“两个人用一个杯子吃饭,三个人用一个杯子喝汤,四个人用一个杯子吃肉,总共六十五个杯子,我也不知道来了多少客人?”你知道总共来了多少客人吗?
4. 五渠灌池
今有池五渠注之,其一渠开之,少半日一满;次,一日一满;次,二日半一满;次,三日一满;次,五日一满。今皆决之,问几何日满池。
——出自《九章算术》
题目示意:
有一个池塘,甲乙丙丁戊五个水渠灌水,单开甲渠 1/3 天灌满,单开乙渠,1 天灌满,单开丙渠,二又二分之一天灌满,单开丁渠,3 天灌满,单开戊渠,5 天灌满。五个水渠同时开,多长时间可把池塘灌满。
5. 凫雁相逢
今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海。凫雁俱起,问何日相逢?
——出自《九章算术》
题目示意:
野鸭从南海飞到北海要 7 天,大雁从北海飞到南海需要 9 天。野鸭和大雁同时起飞,相向而行,几天可以相遇?
6. 畜主赔粮
八马九牛十四羊,赶在村南牧草场,吃了人家一段谷,议定赔他六石粮,牛一只,比二羊,四牛二马可赔偿,若还算得无差错,姓氏超群到处扬。
——出自《算法统宗》
题目示意:
8 匹马,9 头牛,14 只羊,在牧场吃了别人的稻谷。商定赔偿稻谷主人 6 石粮食。已知牛的食量是羊的 2 倍,4 头牛吃的跟 2 匹马吃的一样多,请问牛,马,羊各自的主人应赔偿稻谷主人多少石的粮食。
答案与提示:
1. 三女归宁
已知大女儿 3 天回来一次,二女儿 5 天回来一次,三女儿 7 天回来一次。而且三人同一天离开家,所以只需求出 3、5、7 的最小公倍数就能得到她们几天后同时回到家。
3,5,7 的最小公倍数为 3×5×7=105 ,所以三人 105 天后再次相聚。
2. 环山相会
《张丘建算经》中给出的解法简单明了:
1、首先计算甲、乙、丙三人每日所行路程里数的最大公约数,记作 D[150,120,90] ,很容易得出 D[150,120,90]=30 。
2、再用周栈的长度除以这个最大公约数即得答案,
你能理解这个算法的道理吗?
3. 妇人荡杯
因为两个人用一个杯子吃饭,三个人用一个杯子喝汤,四个人用一个杯子吃肉,总共六十五个杯(请注意:每个客人都需要吃饭、喝汤、吃肉,只不过在吃不同食物时,他们会以不同的人数共享同一个杯子),所以吃饭时 1 个人用 1/2 个杯子,喝汤时 1 个人用 1/3 个杯子,吃肉时 1 个人用 1/4 个杯子,这样计算下来 1 个人共用 1/2+1/3+1/4=13/12 个杯子。现在共有 65 个杯子,所以有客人 65÷(13/12)=60 个客人。
4. 五渠灌池
可以假设池塘中的水量为 1 ,因为单开甲渠 1/3 天灌满池塘,所以单开甲渠每天可灌水 1÷(1/3)=3份 。
同样道理,如果单开乙渠每天可灌水 1÷1=1 份;如果单开丙渠每天可灌水 1÷(5/2)=2/5 份;如果单开丁渠每天可灌水 1÷3=1/3 份;如果单开戊渠每天可灌水 1÷5=1/5 份。
如果五渠全开,则每天的灌水量为 3+1+2/5+1/3+1/5=74/15 。
所以如果五渠全开,灌满水池需要 1÷74/15=15/74(天)。
5. 凫雁相逢
假设从南海到北海之间的距离为1,野鸭从南海飞到北海要 7 天,因此每天飞 1/7 的距离;大雁从北海飞到南海需要 9 天,因此每天飞 1/9 的距离。所以野鸭和大雁的速度之和为 1/7+1/9=16/63 。所以野鸭和大雁同时起飞。需要 1÷(16/63)=63/16 天相遇。
6.畜主赔粮
首先要统一化牛、羊、马吃粮食的比例。因为牛的食量是羊的 2 倍,4 头牛吃的跟 2 匹马吃的一样多,所以可以假设一头牛的食量为 2 ,那么一只羊的食量就是 1 ,一匹马的食量则是 4 。
现在有 8 匹马,9 头牛,14 只羊,所以它们吃掉稻谷的比例为
马:牛:羊 = 8×4 :9×2 :14×1
即:马:牛:羊 = 16 : 9 : 7
这就是赔偿的比例。所以马主人赔偿 6×16/32=3 石;牛主人赔偿 6×9/32=1.6875 石;羊主人赔偿 6×7/32=1.3125 石。
上面这几道题目你都做对了吗?这些古算问题虽然难度不大,但构思巧妙,与实际生活紧密连接,同时还散发着文化的气息,不但可以激发同学们对数学的兴趣,而且是很好的练习素材。如果大家对这些问题感兴趣,可以关注我的《生活中的数学(第 2 版)》,里面有很多这样有趣、有料的数学问题,相信大家会喜欢。
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