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探究课件 · 鸡兔同笼

鸡兔同笼,各几只?

上有 X 头,下有 Y 脚——别急着列方程,先猜一猜,答案会自己浮出来

步骤 1 · 探究问题
笼子里有 12 个头、40 只脚,鸡和兔各几只?
从「兔 0 只」猜起,看脚数差多少,再把鸡一只只换成兔。
头数 12 个头
脚数 40 只脚
猜兔 兔 0 只

这个课件怎么玩

笼子里有 12 个头、40 只脚,鸡和兔各几只?先别列方程。把「猜兔」滑杆从 0 开始往右拖:每多猜一只兔,就有一只鸡被换成兔,总脚数正好多 2。盯住中间的脚数对比 chip——什么时候「正好」,答案就出来了。

每次猜测都会记进右边的试错记录,点任意一条记录可以回到那次猜测。不想手动拖,点「帮我枚举」,课件会从兔 0 只开始一只一只试给你看。

先想一想,再点开

动手拖之前,先在心里回答三个问题。想不出来也没关系,拖两下就有感觉了。

  1. 如果 12 只全是鸡,一共几只脚?和 40 只差多少?
  2. 把 1 只鸡换成 1 只兔,脚数会多几只?为什么?
  3. 差出来的那些脚,要换几只兔才补得平?
想好了,点开对一对

全鸡是 2 × 12 = 24 只脚,比 40 少 16 只。每换一只兔多 2 只脚,所以要换 16 ÷ 2 = 8 只——兔 8 只、鸡 4 只。你在课件里应该也是猜到第 8 只兔时对上的。

枚举背后:脚数是怎么变的

猜兔 g 只时,鸡就是 12 − g 只,总脚数是 2×(12−g) + 4×g = 24 + 2g。所以每把一只鸡换成兔,脚数精确地加 2——这就是为什么「差几只脚,就差几对换」。试错记录里那一列脚数,其实就是一条直线。

一步法:假设全是鸡

展开推导(建议先自己推一遍再看)

枚举玩熟了,可以把它压缩成一步——假设笼子里全是鸡:脚应该只有 24 只,比实际的 40 只少 16 只。每把一只鸡换成兔补 2 只脚,所以兔 = (40 − 24) ÷ 2 = 8 只,鸡 = 12 − 8 = 4 只。你刚才枚举试出来的答案,公式一步就到了。

一般地:兔 = (总脚数 − 2 × 总头数) ÷ 2,鸡 = 总头数 − 兔。改一改头数和脚数,枚举和公式永远会对上。

试一试

  • 把头数改成 35、脚数改成 94(《孙子算经》原题!):枚举第几次命中?
  • 把脚数改成 24(全是鸡的脚数):答案变成了什么?
  • 头数 10、脚数 30:鸡和兔谁多?为什么这次兔反而多?

常见疑问

为什么脚数必须是偶数?
鸡 2 只脚、兔 4 只脚,怎么组合总脚数都是偶数。如果题目给出奇数只脚,那这道题在鸡兔的世界里无解——生活里也一样,数错脚的大概是螃蟹。
枚举太慢了,有没有更快的猜法?
有。注意脚数差是「每换一只变 2」,所以可以一次跳好几个:差 10 只脚就直接把 5 只鸡换成兔,这就是假设法的雏形。试错记录里也能看出脚数是一条直线,直线就能一步算到头。
这和方程有什么关系?
设兔 x 只,则脚数 2H + 2x = F,正是上面那行公式的方程版。枚举是「看见」这条直线,方程是「算出」这条直线,两条路通向同一个答案。
数据会上传吗?
不会。画图和计算全部在你的浏览器里完成,页面没有任何网络请求,也不需要注册。你的评论也只存在你自己的浏览器里。

工具入口:鸡兔同笼探究课件。喜欢这种玩法,还可以试试手机套餐对比探究课件和竖式谜。

English version: Heads and Legs puzzle