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鸡兔同笼法求解浓度问题

鸡兔同笼法求解浓度问题

作者: 笨小孩81 | 来源:发表于2021-01-14 23:52 被阅读0次

    题目:


    image.png

    遇到这种问题通常都会想到用二元一次方程求解:

    设甲盐水用量为X乙盐水用量为Y
    900克 15% 浓度盐水的含盐量:
    X × 20% + Y × 5%  = 900 × 15% = 135
    X + Y = 900  
    方法一:
    等式两边都乘20%得:
    X × 20% + Y × 20% = 900 × 20% = 180
    用加减消元法得:
    Y × 15% = 45
    Y = 300
    X = 600
    方法二:
    等式两边都乘5%得:
    X × 5% + Y × 5% = 45
    用加减消元法得:
    X × 15% = 90
    X = 600
    Y = 300
    

    接下来看鸡兔同笼法(https://baike.baidu.com/item/鸡兔同笼问题/285732?fr=aladdin)是如何求解的,
    方法1:

    先计算 900克 15% 浓度盐水的含盐量:
    900 × 15% = 135 (克)
    
    如果全部用甲盐水则含盐量为:
    900 × 20% = 180 (克)
    
    如果全部用甲盐水则含盐量多出:
    180 - 135 = 45(克)
    
    因为甲盐水的含盐量比乙高,
    那么可以减少甲盐水用量同时增加乙盐水用量的方法来减少含盐量,
    但为了保证900克盐水总量不变,增加乙的同时要减少相同重量的甲,
    同时就会减少(20% - 5%)盐含量,
    要减少45克盐含量需增加要乙盐水重量(也就是需要减少的甲盐水的重量)为:
    45 ÷ (20% - 5%) = 300 (克)
    
    甲盐水使用量为:
    900 - 300 = 600  (克)
    

    方法2:

    先计算 900克 15% 浓度盐水的含盐量:
    900 × 15% = 135 (克)
    
    如果全部用乙盐水则含盐量为:
    900 × 5% = 45 (克)
    
    如果全部用乙盐水则含盐量少了:
    135 - 45 = 90(克)
    
    因为甲盐水的含盐量比乙高,
    那么可以增加甲盐水用量同时减少乙盐水用量的方法来减少含盐量,
    但为了保证900克盐水总量不变,
    增加甲的同时要减少相同重量的乙,
    同时就会增加(20% - 5%)盐含量,
    要增加90克盐含量需要增加甲盐水的重量(也就是需要减少的乙盐水的重量)为:
    90 ÷ (20% - 5%) = 600 (克)
    
    乙盐水使用量为:900 - 600 = 300  (克)
    

    鸡兔同笼法求解(另一种分析方法):
    方法1:

    先计算 900克 15% 浓度盐水的含盐量:900 × 15% = 135 (克)
    
    先假设乙盐水的浓度也为20%那么两种盐水混合后浓度仍然为20%,含盐量为:900 × 20% = 180 (克)
    
    这时候含盐量就多出:180 - 135 = 45(克)
    
    多出的45克盐就是乙盐水多算了的浓度:20% - 5% = 15%
    乙盐水使用量为:45  ÷ 15% = 300 (克)
    
    甲盐水使用量为:900 - 300 = 600  (克)
    

    方法2:

    先计算 900克 15% 浓度盐水的含盐量:900 × 15% = 135 (克)
    
    先假设甲盐水的浓度也为5%那么两种盐水混合后浓度仍然为5%,含盐量为:900 × 5% = 45 (克)
    
    这时候含盐量就少了:135 - 45 = 90(克)
    
    少了的90克盐就是甲盐水少算了的浓度:20% - 5% = 15%
    甲盐水使用量为:90  ÷ 15% = 600 (克)
    
    乙盐水使用量为:900 - 600 = 300  (克)
    

    仔细分析不难发现,用二元一次方程法和鸡兔同笼法有着异曲同工的地方,但是用二元一次方程比较好理解。鸡兔同笼法则不用设未知数,但是分析起来比较烧脑,这里还有鸡兔同笼的9种解法:https://www.sohu.com/a/278811299_372450

    有人会说二元一次方程很好求解,为什么还用那么麻烦的鸡兔同笼,实际上这是一种逻辑思维的锻炼,这也正是数学的魅力所在。
    正如罗伯特·M·波西格(Robert M. Pirsig) 《禅与摩托车维修艺术》:宽敞开阔的大马路固然好走,蜿蜒曲折的乡间小路也有独特的风景

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