雞兔同籠問題是一個經典的數學問題,它要求在一個籠子里有雞和兔子共$m$只,共有$n$個腳,已知雞有2只腳,兔子有4只腳,求雞和兔子各有多少只。
我們可以用一個簡單的方程組來表示這個問題:
設雞的數量為$x$,兔子的數量為$y$,那么有以下兩個方程:
x + y = m (1)
2x + 4y = n (2)
我們的目標是求解這個方程組,得到雞和兔子的數量。
我們可以從方程(1)中解出$x$:
x = m - y (3)
將方程(3)代入方程(2):
2(m - y) + 4y = n
化簡得:
2m - 2y + 4y = n
進一步化簡得:
2m + 2y = n (4)
我們需要消去其中一個未知數,我們可以將方程(4)除以2:
m + y = n/2 (5)
現在我們有兩個關于$m$和$n$的方程:
x + y = m (1)
m + y = n/2 (5)
我們可以將方程(5)變形為:
y = n/2 - m (6)
將方程(6)代入方程(1):
x + (n/2 - m) = m
化簡得:
x = 3m/2 - n/2 (7)
由于題目中給出的條件是雞和兔子的腳總數為$n$,所以我們可以得出一個關于$n$的不等式:
0 <= n - 4x <= 4 (8)
將方程(7)代入不等式(8):
0 <= 3m/2 - n/2 - 4x <= 4
化簡得:
0 <= 3m/2 - n/2 - 8x <= 8 (9)
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