古今中外,都有以詩歌的形式敘述的數(shù)學(xué)題,詩與數(shù)的交融,形成了詩歌海洋中別具風(fēng)格的浪花,本文搜集了部分關(guān)于一元一次方程的古詩,略加剖析,以饗讀者。
一、百羊問題
明代大數(shù)學(xué)家程大位編撰的《算法統(tǒng)宗》一書,有一道詩歌形式的數(shù)學(xué)應(yīng)用題,叫百羊問題。
甲趕羊群逐草茂,乙拽一羊隨其后。
戲問甲及一百否?甲云所說無差謬。
若得這般一群湊,再添半群小半群,
得你一只來方湊,玄機奧妙誰猜透?
此題的意思是:一個牧羊人趕著一群羊去尋找青草茂盛的地方,有一個牽著一只羊的人從后面跟來,并問牧羊人:“你的這群羊有100只嗎?”牧羊人說:“如果我再有這樣一群羊,加上這群羊的一半又四分之一群,連同你這一只羊,就剛好滿100只,”準能用巧妙的方法求出這群羊有多少只?
此詩讀來朗朗上口,有人有物,有情景有對話,更是一道很好的數(shù)學(xué)題。
解:設(shè)甲原有羊x只,依題意列方程得:
x+x+1/2x+1/4x=100,
解之,得x=36,
答:這群羊共有36只。
二、飲酒詩
程大位還有一首飲酒詩:
肆中飲客亂紛紛,薄酒名醨厚酒醇,
好酒一瓶醉三客,薄酒三瓶醉一人,
共同飲了一十九,三十三客醉顏生,
試問高明能算士,幾多釀酒幾多醇?
此詩大意是說:好酒一瓶,可以醉倒3位客人;薄酒三瓶,可以醉倒一位客人,如果33位客人醉倒了,他們總共飲下19瓶酒,試問:其中好酒、薄酒分別是多少瓶?
解:設(shè)好酒為x瓶,則薄酒為(19-x)瓶,由題意可得:
3x+(19-x)/3=33,解之,得x=10,
故有好酒10瓶,薄酒9瓶。
三、百饅百僧
一百個饅頭一百僧,大僧三個更無爭。
小僧三人分一個,大小和尚各幾人?
這也是《算法統(tǒng)宗》中的一道名題,設(shè)大和尚為x人,據(jù)詩意可知:3x+1/3(100-x)=100,解之,得x=25,所以大和尚為25人,小和尚為75人。
四、巍巍古寺
清代徐子云所著《算法大成》中載有這樣一首數(shù)學(xué)詩:
巍巍古塔在山林,不知寺內(nèi)幾多僧,
三百六十四只碗,看看粥盡不差爭,
三人共食一碗飯,四人共吃一碗羹,
請問先生明算者,算來寺內(nèi)幾多僧,
解:設(shè)寺內(nèi)有僧x個,據(jù)詩意可列方程式為x/3+x/4=364,可算出寺內(nèi)有僧人624個。
五、晚霞紅
太陽落山晚霞紅,我把鴨子趕回籠,
一半在外鬧哄哄,一半的一半進籠中,
剩下十五圍著我,共有多少請算清,
這一首“數(shù)學(xué)詩”類似山歌,樸實生動,頗有田園氣息,
解:設(shè)鴨子共有x只,據(jù)詩意可列方程式x=1/2+x/4+15,可算出共有鴨子60只。
六、隔壁分銀
只聞隔壁客分銀,不知人數(shù)不知銀,
四兩一份多四兩,半斤一份少半斤,
試問各位能算者,多少客人多少銀?
此題是民間算題,用方程解比較簡便,設(shè)客人為x人,則4x+4=8x-8。
解之,得x=3,4×3+4=16,
故有客人3人,銀16兩,(注:舊制1斤=16兩,半斤=8兩)
七、寶塔裝燈
這是明代數(shù)學(xué)家吳敬編著的《九章算法比類大全》中的一道題,題目是:
遠望巍巍塔七層,紅光點點倍加增,
共燈三百八十一,請問頂層幾盞燈?
解:設(shè)頂層燈的數(shù)量為x盞,則
x+2x+4x+8x+16x+32x+64x=381。
解之,得x=3,
故頂層燈為3盞。