童年噩梦“鸡兔同笼”问题里,为什么鸡和兔老被放在一起?
在十二生肖中,如果论可爱,那么兔兔肯定是能够名列前茅的。
但提到著名的“鸡兔同笼”问题,这份可爱,估计就要大打折扣了。
相信很多人都好奇过,为什么鸡和兔老被放在一起?今天我们就来了解一下。
“鸡兔同笼”问题
在其他国家都有变体
其实,“鸡兔同笼”问题不仅仅是中国小朋友终生难忘的数学思维启蒙问题,还是国家对外交流数学文化的代表。
这个问题最早见于我国的古籍,但在很多国家都有变体。
比如俄罗斯的“人狗问题”:一队猎人一队狗,两队并着一队走,数头一共三百六,数腿一共八百九。几个猎人几条狗?
在日本,“鸡兔同笼”问题被改编成为“龟鹤问题”。在其他国家,也都有相对应的版本。
在我国的古代名著《镜花缘》中也有类似“鸡兔同笼”问题的升级版:
众人在小整山观灯时,发现楼上的灯有两种,一种上面3个大球,下缀6个小球,另一种是上面3个大球,下缀18个小球,大灯球共有396个,小灯球共有1440个。
楼下的灯也分两种,一种一个大球,下缀2个小球,另一种一个大球,下缀4个小球,大灯球共有360个,小灯球共有1200个。请你算一算楼上楼下这四种灯各有多少个?
而至于为什么是鸡和兔被关在一起,应该只是数学家一时的脑洞大开,并无什么特定的缘故。毕竟,在我们的民俗文化中也没有这一传统。
有1500多年历史的
“鸡兔同笼”问题
首先,大家请听题:
这道著名的“鸡兔同笼”问题,折磨小朋友们可超过1500多年了。
南北朝时期,一部名为《孙子算经》的数学著作横空出世!这个孙子不是写《孙子兵法》的孙子,至于是谁也不清楚了。
《孙子算经》| 图源:sohu
这本书在后世并不出名,在历史上的学术地位也远远比不上那部早在汉朝就已经成书,收录了246个数学问题的《九章算术》。
就是在这本书里,记录了最早的“鸡兔同笼”问题。
同时,在这本古籍中也给出了解法:
这意思就是:
头的数量=1个鸡头+1个兔头=35个头
脚的数量=2只鸡脚+4只兔脚=94只脚
这样把脚的数量除2(半其足),就得到
一半脚的数量=1只鸡脚+2只兔脚=47只脚
这样头的数量=鸡数+兔数,一半脚的数量=鸡数+2倍兔数
于是用一半脚的数量减去头的数量,正好可以得到兔的数量,是12只,再根据总的头数是35,可以知道鸡的数量是23只。
由于在这个解题过程中,需要把鸡的脚数除以2让它只剩一只脚,因此这个解法还有一个好听的名字,叫“金鸡独立”法。
除了这种传统解法,还有画图法、列表法、假设法、方程法等等方法,研究起来非常有趣。
斐波那契中的兔子问题
说了半天我们中国数学里的兔兔,那么外国小朋友的数学作业里有兔兔么?当然,也是有的,兔兔不会放过每一个小朋友。
1202年,意大利数学家斐波那契在他出版的一本书中提出这样一个问题:
假设有一对刚出生的小兔子,一个月能长成大兔子,再过一个月便能生下一对小免子。
按照每对刚出生的小兔子一个月后长成大兔子,每对大兔子每月生一对小兔子的规律进行下去,假设一年内没有兔子死亡,则一年后会有多少对免子?
我们可以先列个表算一下。
图源:作者自制
现在我们知道一年后会有233对兔子。如果按照这种规律计算下去,我们就会得到一个神奇的数列:
由于这个数列是数学家斐波那契以兔子繁殖为例引入的,所以人们把它叫作“斐波那契数列”,也叫“兔子数列”。
当然要感谢兔兔惊人的繁殖能力,才能让这个问题有这么一个恰当的例子,否则,还真是不好换其他什么动物呢。只不过,这里要委屈一下澳大利亚人了,澳洲大陆表示,没人比我更懂兔子的繁殖。
仔细观察,我们会发现斐波那契数列很有意思,包含很多规律,比如:
从第三项起,每一项等于前面相邻两项之和;
每个奇数项(第一项除外)的平方都比前后与之相邻的两项之积大1;
每个偶数项的平方都比前后与之相邻的两项之积小1;
第3、6、9、12、…项的数,能被2整除;
第4、8、12、…项的数,能被3整除;
第 5、10、15、…项的数,能被5整除。
斐波那契数列包含的规律还有很多,大家可以自己找找看。比如,对数螺旋线和黄金分割也与斐波那契数列相关。
黄金螺旋与斐波那契数列有关,当数列转换成图像,就会得到这个在构图中很常见的弯曲螺旋。| 图源:canva
好了,今天兔兔带大家学习了数学,过完年……接着好好写作业吧。
参考文献
[1] 容雷凤, 刘六艺. 鸡兔同笼问题的几种解法[J]. 中国科技纵横, 2011(4):2.
[2] 吴稳银. 鸡兔同笼问题与数学情感体验[J]. 新课程:教研版, 2014(12):137-137.
[3] 佟丽宁. 斐波那契与"兔子数列"[J]. 中学生数理化:七年级数学(人教版), 2015(11):1.
[4] 方海泉, 周铁军, 桑宝祥,等. 对数螺线、黄金分割与斐波那契数列的完美统一的[J]. 数学理论与应用, 2009(4):4.
作者:郭玮宏 高级工程师
题图来源:萨摩耶007
编辑:一人白
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来源:上海科技馆
编辑:扫地僧
兔子的繁殖力强,养殖成本低,为何没有像鸡鸭大量养殖?3个劣势
前言导读:兔子养殖成本低,繁殖能力也强,为何却没有成为大众食用肉类?
在农村里,鸡、鸭和猪、牛、羊等都是比较常见的家禽家畜。而且这些动物被广泛养殖,就是因为它们的价值很高,都是很常见的食用肉类。
可是让一部分人非常好奇,那就是兔子的肉很鲜美,在农村里却很少有人养殖,就连在市场上也比较少见。
相比于鸡、鸭等常见的动物,兔子的养殖成本也不高,而且繁殖能力也很强,为何它们就没有被大量养殖,而成为一种大众食用肉类呢?
其实,主要还是有三个方面的劣势。
兔子的简介兔子是一种很可爱的小动物,它在我国分布很广,既有野生的,也有一些养殖的。大家都知道,兔子是一种喜草食的动物。
它们既能吃野外的很多青草,也喜欢吃萝卜、青菜之类的,相对来说食物来源比较广,因此养殖的成本就要低一些。
同时兔子的繁殖能力确实不弱,这种动物半年就能成年了。而成年以后的兔子一年能产子多次,多数品种的兔子一年能产子5-6次,而且一窝的数量也多达8-10只。
从这数字来看,兔子的繁殖能力确实不低。这也是为什么在近些年,有些山区的野兔出现泛滥的趋势了,它们给农民造成了不小的损失。
按理来说,兔子的肉质不错,在市场上售价也不低,再加上它的养殖成本不高,而繁殖能力又很强,为何它却没有受到农民的喜爱,在农村里推广养殖呢?
而且虽然近些年有些地方也发展养殖兔子,可是相比于过去却有明显减少的趋势,这是为什么呢?
这方面,小毛也问了一些身边从事养殖的朋友们,他们也说出了自己的一些看法,在众多的养殖项目中,不青睐养殖兔子,总结起来有以下几个方面的原因:
第一点,兔子养殖容易生病。老话常说:家有万贯财,带毛的不算。说的就是养殖行业的风险很大。而兔子养殖,就是比其他的动物养殖风险更高的。这种小动物别看很可爱,一只只很萌萌哒的样子。
可是它们却有一个致命的缺点,那就是在养殖的过程中,很容易生病。而且这些疾病,好些都是有较强的传染性的,如果一旦一只感染了,很快就会全部遭殃,余下的都有可能全部感染而死亡。
正是因为养殖兔子的风险高,很多的农民都不敢轻易地尝试。
第二点,养殖成本低,但是养殖却很麻烦。在农村里,很多的农民喜欢养鸡鸭,或者是养牛羊等动物,却不敢养殖兔子。就是因为养殖兔子要比之前的动物更加的麻烦。
像农村养鸡鸭,基本只要负责早晚喂养就可以了,而养牛羊也是如此。可是养殖兔子却不同了,它们对生长的环境要求更高。
在养殖过程中还容易出现各种的困难,比如在农村里兔子的天敌还有不少,就连老鼠也可能会伤害它们。何况多数的农民都没有养殖兔子的经验,经验不足也是无数人想养却不敢养的关键原因。
试问一下,养几只都未必能养得活,而养一群那就更麻烦了,难度更高不说,风险也要高很多。
第三点,市场需求量不大。目前在国内,爱吃兔子的省份非四川莫属了,据说一年就要消耗掉数亿只兔子,因此四川也是兔子养殖大省。
可是在其他的地方,很少见到有人销售兔子,平时也很少人购买兔子来吃。好些人因为没有吃过兔子,别说是吃了,买回来就连如何烹饪都不会。
兔子的需求量不大,爱吃的人不多,会做的人更少。如果大量养殖兔子,那么结果估计不说大家也明白了,那就是低价也未必卖得出去。
毕竟兔子是一种小众化的肉类,爱吃它的人群数量有限。并不是说养出来了,到时候就一定能卖出去。而对于养殖户来说,既然养殖兔子肯定不是为了自己吃,而是为了卖钱。正是很多人也是考虑到这一点,了解到兔子的需求市场有限,而不敢养殖。
结束语总结起来就是兔子也有三大短板,养殖容易死亡,市场需求量不大,同时很多人缺乏技术,毕竟鸡鸭这些养殖相对简单,很多人从小就耳濡目染了。
可是养殖兔子很多人见多没有见过,技术方面更是完全的零经验。再加上近些年搞养殖失败的例子太多了。
早些年养殖竹鼠、海狸鼠等,不少人见识到太多的失败案例了,也就没有胆量敢于尝试了。
但如果真有技术,有扎实的技术作支撑,并且还有稳定的销售渠道,那么养殖兔子还是大有可为的。
各位朋友们,你认为兔子没有成为大众食用肉类的原因还有什么呢?欢迎大家在下方的评论区补充。