游詠松
小明的媽媽買了一件重7.7克的金銀合金飾品,這塊合金中含金銀各多少克?這可讓小明的媽媽犯愁了,該怎么辦呢?
解決這個(gè)問(wèn)題并不難,先讓我們來(lái)看一道比較熟悉的問(wèn)題:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問(wèn)雉兔各幾何?”——《孫子算經(jīng)·雞兔同籠》.
這里有兩個(gè)相等關(guān)系.相等關(guān)系1:“上有三十五頭”指雞、兔共有35只,即“雞的只數(shù)+兔的只數(shù)=35(只)”;相等關(guān)系2:“下有九十四足”指雞的腿與兔的腿共有94條,即“雞腿的條數(shù)+兔腿的條數(shù)=94(條)”.我們可以用數(shù)學(xué)式子表達(dá)出“雞兔同籠”問(wèn)題中的相等關(guān)系,設(shè)雞有x只,由相等關(guān)系1得兔有(35-x)只,可以得到關(guān)于x的方程:2x+4(35-x)=94.解得x=23,35-x=12.
換一種思路來(lái)看,設(shè)雞有x只,兔有y只,由相等關(guān)系1可以得到關(guān)于x、y的方程:x+y=35,由相等關(guān)系2可以得到關(guān)于x、y的方程:2x+4y=94.解該方程組輕易可得答案.
其實(shí)兩種解法完全相同,第一種解法是在設(shè)未知數(shù)時(shí)利用其中一個(gè)相等關(guān)系表示出另一個(gè)未知數(shù),再根據(jù)另一個(gè)相等關(guān)系列出一元一次方程;第二種解法是分別利用兩個(gè)相等關(guān)系列出二元一次方程組,再解二元一次方程組.
我們知道:方程(組)是刻畫現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的重要模型.從實(shí)際問(wèn)題到數(shù)學(xué)問(wèn)題,再?gòu)臄?shù)學(xué)問(wèn)題到列出方程(組),正確列出方程(組)的關(guān)鍵在于弄清題意,恰當(dāng)?shù)卦O(shè)未知數(shù),找出問(wèn)題中的相等關(guān)系.
聰明的小明查閱資料發(fā)現(xiàn):金放在水里稱重量減少[119],銀放在水中稱重量減少[110].小明將該合金在水中稱發(fā)現(xiàn)減少了0.5克.小明受到“雞兔同籠”問(wèn)題的啟發(fā),仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)媽媽的“金銀合金飾品”問(wèn)題只是一個(gè)特殊的“雞兔同籠”問(wèn)題.但特殊的地方是,這里不是假設(shè)整塊合金全是金或銀,而是假設(shè)金和銀一樣重量減少[110].如此可得算式[7.7×110-0.5]÷[110-119],不難得出金有5.7克,銀就有7.7-5.7=2(克).
換一種思路,因?yàn)檫@道題中有相等關(guān)系:金減少的重量+銀減少的重量=0.5克,所以可以列一元一次方程來(lái)解決.設(shè)此合金中有金x克,則銀有(7.7-x)克.由題意得一元一次方程[119]x+[110](7.7-x)=0.5,解方程得x=570,則金有5.7克,銀有7.7-5.7=2克.
事實(shí)上,這道題中有兩個(gè)相等關(guān)系,相等關(guān)系1:金減少的重量+銀減少的重量=0.5克;相等關(guān)系2:金的重量+銀的重量=7.7克.這樣就可以用二元一次方程組來(lái)解決.設(shè)該合金中有金x克,有銀y克.由題意,得二元一次方程組:[x+y=7.7,119x+110y=0.5.]解之,得[x=5.7,y=2,]則金有5.7克,銀有2克.
由此可見,生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)很有用吧!