鸡兔同笼法求解浓度问题

题目:


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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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