理论教育 牛顿著作揭示的趣味代数学

牛顿著作揭示的趣味代数学

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:前文牛吃草问题是根据牛顿的牛吃草问题变化而来。下面,我们就来看看牛顿的那个题目。有3个牧场,面积分别是公顷,10公顷和24公顷。在第一个牧场饲养12头牛,草可供牛吃4周;在第二个牧场饲养21头牛,草可供牛吃9周。即牛在4周内吃草面积为公顷。由于每头牛每星期的吃草量相同,所以得出据此,我们就能够计算出1头牛在1周内的吃草量:到这一步,我们就很容易解出问题答案。

牛顿著作揭示的趣味代数学

前文牛吃草问题是根据牛顿的牛吃草问题变化而来。下面,我们就来看看牛顿的那个题目。

有3个牧场,面积分别是公顷,10公顷和24公顷。3个牧场上草的长速、密度相同。在第一个牧场饲养12头牛,草可供牛吃4周;在第二个牧场饲养21头牛,草可供牛吃9周。那么,要想第三个牧场的草供牛恰好吃18周,应该饲养多少头牛?

【解答】这里我们同样需要借用辅助未知数y,用来表示1周内每公顷牧场上新长出的草占原来牧草总量的比重。先来看第一个牧场,1周后,新长出的草是原有草总量的y倍,新长出的草就是原有草总量的倍。

相当于第一个牧场面积变大为公顷。

即牛在4周内吃草面积为公顷。

那么,12头牛在1周内吃草的数量为上数的,而1头牛在1周内吃掉的草就是上数的,即

也就是说,1头牛在1周内一共吃了面积为公顷的草。

同样,我们可以计算出第二个牧场1头牛一周内能吃掉牧场上多大面积的草。

一周后,1公顷牧场上长出的草是y;9周后,1公顷牧场上长出的草是9y,而10公顷牧场上长出的草是90y。(www.daowen.com)

也就是说,21头牛在9周内吃掉相当于面积为(10+90y)公顷的草。

可得,1头牛1周内吃草面积是公顷。

由于每头牛每星期的吃草量相同,所以

得出

据此,我们就能够计算出1头牛在1周内的吃草量:

到这一步,我们就很容易解出问题答案。设第三个牧场上共有牛数为x,那么

解出x=36。也就是说,如果想让第三个牧场的草恰好能吃18周,需要饲养36头牛。

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