托尔斯泰“分牛”

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  俄国大作家托尔斯泰曾设计了这样一道数学题:
  从前,有个农夫死后留下一些牛,他在遗书中写道:“妻子分给全部牛的一半再加半头,长子分给剩下的一半再加半头,次子分给还剩下的一半再加半头,女儿分给最后剩下的一半再加半头,”结果一头牛也没有杀且正好全部分完,问:农夫留下了多少头牛?
  这道世界数学名题曾激起无数青少年学习数学的兴趣。下面,就让我们来共同探讨这道名题的解题思路。
  
  点评 1 先将4人分得牛数的代数式化简,目的是避免列出的方程冗长。
  2 这是用常规思路设未知数(求什么设什么)列方程求解,但过程太繁!
  思路2  女儿分给最后剩下的一半再加半头,结果一头牛也没有杀且正好全部分完,这句话提供了一个重要信息:最后剩下的牛数等于女儿分得的牛数。
  设最后剩下的牛数为x,则x=x/2 1/2解之,得x=1,知女儿分得1头,再设长子分后剩下的牛数为y,同理可得y=(y/2 1/2) 1,解之,得y=3,之次子分得2头。
  依次向前逆推,用同样的方法可知长子分得4头,妻子分得8头,农夫共留下15头牛。
  点评 按照题意的叙述顺序由后往前推算显得较为简单,这种解决问题的方法叫做还原法或逆推法。
  思路3 由4人均分得“一半再加半头”且“一头牛也没有杀”,可知剩下的牛数均为奇数(若是偶数,必定杀牛),又由女儿分得“一半再加半头后正好全部分完”,可知这个奇数只能是1(奇数中只有1的一半加1/2等于原奇数1),依次向前推算(用较后一个奇数大一点的奇数试算),可知前三个奇数分别为3、7、15,故农夫留下了15头牛。
  点评 1 思路3是借助奇数的性质来解决问题,显得更为简捷。
  2 数学中,有通法(如思路1)和特法(如思路2、3)之分,同学们在学习中,既要掌握通法,也要会用特法,因为通法用途较广,特法解决特殊问题更为简便,加强两种方法的训练,有利于提高我们的思维能力和解题能力。
  无独有偶,我国古代流传着一道“农妇卖蛋”的名题:
  一位农妇提着一个篮子去卖鸡蛋,第一个人买走了篮申鸡蛋的一半又半个,第二个人买走了剩下的一半又半个,第三个人买走了前二人买后剩下的一半又半个,农妇篮中的蛋正好全部卖完,问农妇一共卖了多少只蛋?
  这道名题的构思与解法和“分牛”问题如出一辙,请同学们自己解答吧。
  
  (编辑 孙世奇)
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