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老祖宗比我们聪明鸡兔同笼多少只脚:老祖宗比我们聪明鸡兔同笼多少只脚

人气:119 ℃/2024-09-08 22:56:19

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文:驽愚风 读史(dushi818)专栏作家

穿越到古代,你能做出这些数学题吗?

有一堆物品,

3个3个数剩两个,

5个5个数剩3个,

7个7个数还是剩两个,

求这堆物品的数量是多少?

要是穿越到古代,我们的祖先大概不会搞复杂的开方平方立方N次方指数函数对数无理数这些烧脑玩意儿;就算城会玩的也许只会唐诗宋词元曲。

如果你有这样的想法,那就大错特错了,而且错的离谱!咱们的祖先会六艺智慧——六艺是什么鬼?礼乐射御书数听着都拗口。

今天就来扯一下六艺中的数,数学的数。祖先们最大的特点是数学家不但精通算术,而且文字功夫都相当了得。

我们先来看南北朝时期《孙子算经》里记载的一道数学题:

今有物不知其数,

三三数之剩二,

五五数之剩三,

七七数之剩二。

问物几何?

肿么样?懵圈了吧?几何,那不是黑三角的传说吗?叉叉角角,脑壳都给你磨脱。

人家题意是:

有一堆物品,

3个3个数剩两个,

5个5个数剩3个,

7个7个数还是剩两个,

求这堆物品的数量是多少?

《孙子算经》?不造啊。只知道《孙子兵法》的孙武,可惜此孙子非彼孙子,南北朝距今已经有1500多年了,也不造他是孙子还是老子,据专家考证那孙子是个聪明绝顶但又不知名的和尚。

怎么算?咱先来个最简单算法瞎蒙一回:

3和7的最小公倍数是21,再加上2就等于23。基本合题意。嘿嘿,总算运气好,撞对了答案!

可是答案不是唯一,那我们就解方程:3x 2=5y 3=7z 2

肿么算?哎呦,可真不好求!

咱们再来看看数学大神们是肿么解释这个题的算法的?《孙子算经》里不但提供了答案,而且还给出了解法。

这是一个差为3*5*7=105的等差数列。每个答案均可以分解为3个数之和,能够被5和7整除,但除以3后余数为2;能够被3和7整除,但除以5后余数为3;能够被3和5整除,但除以7后余数为2。

因此得出第一个数为140,第二个数为63,第3个数为30,所以140 63 30=233就是原题的一个解。而且23、128、233、338都是原题的解。

南宋大数学家秦九韶也忒赞同这一算法,而且进一步开创了对一次同余式理论的研究工作。

明朝的数学家程大位则更是牛逼,还把这道题的解法编成歌诀:

三人同行七十稀,

五树梅花廿一支,

七子团圆正半月,

除百零五使得知!

这么枯燥单调又复杂的计算居然还被他编成一首诗!和古人相比,我们情何以堪?

公元1801年,德国数学家高斯在《算术探究》中明确写出了“物不知数”定理。

高斯?没错,就是在几岁时就能飞快算出

1 2 3 4...... 98 99 100=5050

的那个数学天才高斯!

公元1874年马蒂生指出——《孙子算经》的“物不知数”符合高斯的定理,并将此题的定理命名为:“中国的剩余定理”。

我们的祖先够腻害吧?精算领先于外国1000多年。也看出外国数学家是多么崇拜我国的那位南北朝时期的孙子!

咱不扯复杂的了,搞得人掉头发。再来一道简单的——

鸡兔问题在《孙子算经》里也是蛮有趣的:

今有雉兔同笼,

上有三十五头,

下有九十四足,

问雉兔各几何?

古人真是奇葩,有事没事把鸡和兔关在一个笼子里数腿玩,还偏要想些花样考伦家智商不说,而且还文绉绉磨伦家脑壳。

肿么解?还是老规矩,我们又来解方程。这道题也实在简单,终于是咱的菜。

因为兔子是4条腿,而鸡是2条腿,我们设鸡为x,那么兔就为y=35-x

因此列方程为:

2x 4(35-x)=94

解得x=23

即鸡为23只

则35-23=12

兔为12只

这是西方的算法。

然鹅,在1500年前的《孙子算经》里又是肿么算的呢?

有个逆天的抬脚算法:

比方说这些鸡兔都是训练有素的小萌宠,我们敲一声锣,鸡和兔都条件反射地同时抬起一条腿,这时鸡就是金鸡独立的优雅站姿,兔也呈三足鼎立之势。

再敲一声锣,鸡兔又必须同时抬腿。这时鸡就趴下了,兔子则双腿倒立。

通过这两次锣声,发现神马问题没?

两次敲锣以后,鸡腿没了;剩下兔子的两条腿,把剩下的兔腿总数再除以2就是兔子的实际数量了。

因此得出:兔子数量=(脚的总数-头数*2)/2

按照这个方法计算兔子数量为:

(94-35*2)/2=12(只)

鸡为35-12=23(只)

还有更牛的。让我们看不懂的数学文字记载——

南徐州从事祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。

这样的记载,不要说计算,就是看着都头晕。可见我们古代祖先是多么讲究语言逻辑的严谨,足以让今天的语文老师汗颜。

这说的什么呀?当然是《隋书》里祖冲之的圆周率π啦。意思就是说当时祖冲之就能把π的误差精确到3.1415926和3.1415927之间。

不得不佩服祖先的脑洞实在太牛!

肿么记?山巅一寺一壶酒而乐啊,哈哈。

看来穿越回古代不好玩,特别是做数学题我们只有吃鸭蛋。

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