有趣的“歐拉問題”
無獨有偶,和牛頓一樣,大數學家歐拉也很重視數學教育。他經常親自到中學去講授數學知識,也為學生編寫數學課本。尤其感人的是,1770年,年邁的歐拉雙目都已失明了,仍然念念不忘給學生編寫《關于代數學的全面指南》。這本著作出版以后,很快就被譯成多種外國文字,直到20世紀,有些學校仍然用它作基本教材。
為了搞好數學普及教育,歐拉潛心研究了許多初等數學問題,還編了不少有趣的數學題呢!也許因為歐拉是歷史上最偉大的數學家之一,這些題目流傳特別廣。例如,在各個國家的數學課外書籍里,都能見到下面這道叫做“歐拉問題”的數學題。
兩個農婦共帶了100只雞蛋去集市上出售。兩人的雞蛋數目不一樣,賺的錢卻一樣多。第一個農婦對第二個農婦說:“如果我有你那么多的雞蛋,我就能賺15枚銅幣?!钡诙€農婦回答說:“如果我有你那么多的雞蛋,我就只能賺枚銅幣?!?/p>
問兩個農婦各帶了多少只雞蛋?
歷史上,像這樣由對話形式給出等量關系的題目并不少見。例如在公元前3世紀時,古希臘數學家歐幾里得曾編了一道驢和騾對話的習題:
驢和騾馱著貨物并排走在路上,驢不住地抱怨馱的貨物太重,壓得受不了。騾子對它說:“你發什么牢騷啊!我馱的貨物比你更重。如果你馱的貨物給我1口袋,我馱的貨物就比你重1倍;而我若給你1口袋,咱倆才剛一般多?!?/p>
問驢和騾各馱了幾口袋貨物?
12世紀時,印度數學家婆什迦羅也曾編了一道類似的習題:
某人對一個小朋友說:“如果你給我100枚銅幣,我將比你富有2倍?!毙∨笥鸦卮鹫f:“你只要給我10枚銅幣,我就比你富有6倍?!眴杻扇烁饔卸嗌巽~幣?
但是,“歐拉問題”卻編出了新意,由于兩種假設的結果無倍數關系可言,使得題目中蘊含的等量關系更加難覓行蹤,解題途徑與上述兩題也不相同。
下面是歐拉提供的一種解法。
假設第二個農婦的雞蛋數目是第一個農婦的m倍。因為最后兩人賺得的錢一樣多。所以,第一個農婦出售雞蛋的價格必須是第二個農婦的m倍。
如果在出售之前,兩個農婦已將所帶的雞蛋互換,那么,第一個農婦帶的雞蛋數目和出售雞蛋的價格,都將是第二個農婦的m倍。也就是說,她賺得的錢數將是第二個農婦的m2倍。
于是有。
舍去負值后得m=3/2,即兩人所帶雞蛋數目之比為3∶2。這樣,由于雞蛋總數是100,就不難算出題目的答案了。
想出這種巧妙的解法是很不容易的,連一貫謹慎的歐拉也忍不住稱贊自己的解法是“最巧妙的解法”。
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