实际应用与设元技巧
讲解
「今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?」——《孙子算经》。设鸡 x 只、兔 y 只:头给一条约束 x + y = 35,腿给另一条 2x + 4y = 94。两个未知数、两个方程,解出 x = 23、y = 12。
实验台把两条约束画了出来:红线管头、蓝线管腿,交点就是答案。把腿数拖到 26(鸡 7 兔 3)或 30(鸡 5 兔 5)都能解;但若拖出负数或分数的交点,说明这组「头数和腿数」在现实里不存在——应用题的解必须过「现实合理性」这一关。
- 古人的「抬脚法」:所有动物抬一半腿,鸡单脚、兔双脚,头数多出来的就是兔数——和消元法算出的 y = L/2 − n 一模一样
- 设元技巧:求谁设谁;间接设元(如配套问题设「套数」)有时更顺
- 配套问题的等量关系写成「甲数量 × 配比 = 乙数量」,别写反
现实里能做什么
鸡兔同笼是所有「二元应用题」的原型:头是总量约束、腿是差值约束。预订酒店(间数与床位)、搭配购买(数量与金额)都是同一副骨架。
知识要点
- 审题 → 设两个未知数 → 找两个等量关系 → 列方程组 → 解 → 检验作答
- 等量关系通常藏在「总量」(头、总人数、总金额)和「倍数/差值」里
- 鸡兔同笼经典:x + y = 头数,2x + 4y = 腿数
- 检验环节比一元方程更重要:答案必须是现实里合理的(正整数等)
典型例题(点击展开题解)
例 1笼中有鸡兔共 35 个头、94 条腿,鸡兔各几只?
笼中有鸡兔共 35 个头、94 条腿,鸡兔各几只?
- 设鸡 x 只、兔 y 只:x + y = 35(头),2x + 4y = 94(腿)。{ x + y = 35 ; 2x + 4y = 94 }
- ①×2:2x + 2y = 70,用腿的式子减它:2y = 24 → y = 12。y = 12
- x = 35 − 12 = 23。验:23 + 12 = 35 ✓,46 + 48 = 94 ✓。鸡 23 只,兔 12 只
- 抬脚法对照:94 ÷ 2 = 47,比头数多 47 − 35 = 12——正是兔数。
鸡 23 只,兔 12 只