鸡兔同笼:一题多解的千年母题
笼中有鸡兔共 35 个头、94 只脚,问鸡兔各几只。从假设法、抬脚法到方程与方程组,一道古题串起小学算术与初中代数,是「化归」与「方程思想」的最佳入门。
答案:鸡 23 只,兔 12 只。
适用前提与边界条件
- 头数与脚数均为非负整数,且鸡 2 脚、兔 4 脚是隐含常识条件
- 答案必须同时满足「头数」「脚数」两个条件,只验一个不算数
知识地图
一道题,4 条路。小学到初中的工具轮番上场,每一步都只是旧知识的新组合。
解法① 假设法(算术) 小学
核心工具:四则运算、假设法
假设 35 只全是鸡,则脚数为:
比实际少 只脚。每把一只兔当成鸡,脚数少算 只,所以兔有:
鸡有 只。
检验:(只)。
点睛:把未知情境「化归」成全是鸡的已知情境,差量就是钥匙——这就是化归思想最朴素的样子。
体现思想:化归思想
解法② 抬脚法(巧算) 小学
核心工具:四则运算
让每只动物抬起 2 只脚,35 只动物共抬起:
还剩 只脚站在地上。此时鸡一屁股坐下(0 脚着地),每只兔还剩 2 脚着地,所以兔有:
鸡有 只。
点睛:「抬脚」不是游戏,是给每只动物统一减去 2 脚——把两组数据差压缩成一组,算术立刻见底。
体现思想:化归思想、构造思想
解法③ 一元一次方程 初中
核心工具:一元一次方程
设兔有 只,则鸡有 只。由脚数列方程:
展开:,即 ,解得 。
兔 12 只,鸡 只。
点睛:设一个未知数,用「头数」表示另一个——一个方程同时吃进两个条件。
体现思想:方程思想
解法④ 二元一次方程组 初中
核心工具:二元一次方程组、代入消元法
设鸡 只、兔 只,两个条件各列一个方程:
由第一式得 ,代入第二式:
于是 。鸡 23 只,兔 12 只。
点睛:未知数与方程「等量齐观」:几个未知量就配几个方程,这是列方程组解应用题的总原则。
体现思想:方程思想
思想方法总结
七种解法看似不同,背后是同一套思想在反复起作用:
| 思想 | 出现在哪些解法 | 起什么作用 |
|---|---|---|
| 化归思想 | 假设法(算术)、抬脚法(巧算) | — |
| 构造思想 | 抬脚法(巧算) | — |
| 方程思想 | 一元一次方程、二元一次方程组 | — |
生活应用
这类「条件最值」不是考试专属,生活中到处可见:
(待补充)
变式训练
- 停车场有三轮车与自行车共 20 辆,轮子共 52 个,问三轮车与自行车各多少辆? (提示:三轮车 3 轮、自行车 2 轮,结构与鸡兔同笼完全相同。)
- 大船限乘 6 人、小船限乘 4 人,全班 42 人租 8 条船正好坐满,大小船各几条? (提示:船数对应头数,载客数对应脚数。)
为什么这道题能做一千年
鸡兔同笼首载于约 1600 年前的《孙子算经》。它至今仍是课堂常客,因为它的结构极简——「两种对象、两种特征、两个总数」——却能同时容纳算术与代数两套语言:小学用假设法练「差量分析」,初中用方程练「符号翻译」,换件马甲(车轮、船票、答对答错得分)又能再考一次。学会识别这个结构,一类应用题就全通了。
正例与反例
✅ 正例
- 鸡 23 只、兔 12 只: 头, 脚,两条件同时满足
❌ 反例
- 鸡 11 只、兔 24 只:头数 35 对,但脚数 ,只验头数是常见漏检
高频误解与考试易错
- 假设全是鸡后,脚数差除以 2 忘除:每只兔比鸡多 2 只脚,差要除以
- 求出兔数后,用总脚数求鸡数时算成 却写成 :两式结果相同(都得 23)但后者掩盖了数量关系,易在变形题翻车
- 设两个未知数却只列一个方程:两个未知量需要两个独立条件,头数、脚数各给一个
常见问题
假设法和方程法哪个更好?
抬脚法是巧合吗?
题目变成「三轮车与自行车」「大船小船」还会做吗?
依据与出处
- 《孙子算经》卷下:「今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何」
- 人教版四年级下册第九单元《数学广角——鸡兔同笼》
- 人教版(2024 审定)七年级下册第十章《二元一次方程组》:列方程组解实际问题