理论教育 兔子繁殖规律及《孙子算经》中的鸡兔同笼问题

兔子繁殖规律及《孙子算经》中的鸡兔同笼问题

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:现在我们寻求兔子繁殖的规律。成熟的一对兔子用记号●表示,未成熟的用○表示。每一对成熟的兔子经过一个月变成本身的●及新生的未成熟○。可以看出六个月兔子的对数是1,2,3,5,8,13。可见一年内兔子共有377对。中国古代的《孙子算经》一书中,收集了不少算术趣题,“鸡兔同笼”问题是其中之一。

兔子繁殖规律及《孙子算经》中的鸡兔同笼问题

13世纪意大利数学家斐波那契在他的《算盘书》中提出这样一个问题:有人想知道一年内一对兔子可繁殖成多少对,便筑了一道围墙把一对兔子关在里面。已知一对兔子每一个月可以生一对小兔子,而一对兔子出生后第二个月就开始生小兔子。假如一年内没有发生死亡,则一对兔子一年内能繁殖成多少对?

现在我们寻求兔子繁殖的规律。成熟的一对兔子用记号●表示,未成熟的用○表示。每一对成熟的兔子经过一个月变成本身的●及新生的未成熟○。未成熟的一对○经过一个月变成成熟的●,不过没有出生新兔。

可以看出六个月兔子的对数是1,2,3,5,8,13。很容易发现这个数列的特点:即从第三项起,每一项都等于前两项之和。所以按这个规律写下去,便可得出一年内兔子繁殖的对数:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377。可见一年内兔子共有377对。

人们为了纪念斐波那契,就以他的名字命名了这个数列,该数列的每一项称为斐波那契数。斐波那契数列有许多有趣的性质。(www.daowen.com)

这个数列中相邻两项的比值,越靠后其值越接近0.618。这个数列有广泛的应用,如树的年分枝数目就遵循斐波那契数列的规律;而且计算机科学的发展,为斐波那契数列提供了新的应用场所。

中国古代的《孙子算经》(公元280~420年)一书中,收集了不少算术趣题,“鸡兔同笼”问题是其中之一。原题为:今有鸡(雉)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡、兔几何?

我们可以这样考虑:假设笼里全是兔子,则共有4×35=140条腿,但实际只有94条腿,多了140-94=46条腿,这是由于把鸡假设为兔子,使每鸡多了两条腿造成的,所以应该为:46÷(4-2)=23(只),兔为35-23=12(只)。

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