🔢 小学数学四年级数学广角难点思维训练

鸡兔同笼问题

一千五百年前的数学名题:笼子里有鸡和兔,数头 35 个,数脚 94 只,各有几只?

难度:★★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

大约 1500 年前,我国古代数学书《孙子算经》里记载了一道有趣的题目:

"今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?"

翻译成白话就是:笼子里关着鸡(雉)和兔子,从上面数有 35 个头,从下面数有 94 只脚,问鸡和兔各有多少只?

古人不能打开笼子一只只数(也许天太黑,也许鸡兔跑得快),只能靠数头和数脚来推算。这道题流传了一千多年,就是因为它教会我们一种重要的思维方法——假设法。日本人把它叫做"龟鹤算",可见全世界的人都爱琢磨它。

知识讲解

方法一:列表尝试(笨办法也是好办法)

假设鸡和兔一共 8 个头、26 只脚,可以从"全是鸡"开始一行行试:

鸡(只)兔(只)脚(只)
8016
6220
4424
3526

列表法适合数字小的题目,数字大了就太慢——这正是我们需要更聪明方法的原因。

方法二:假设法(核心方法)

以《孙子算经》原题为例:35 个头,94 只脚。

第 1 步:大胆假设——笼子里全是鸡。

35 只鸡应该有 35×2=7035 \times 2 = 70 只脚。

第 2 步:找差距。

实际有 94 只脚,多出 9470=2494 - 70 = 24 只脚。

第 3 步:想一想,多出的脚是谁的?

每把 1 只鸡"换成"1 只兔,脚就多 42=24 - 2 = 2 只。

第 4 步:算出兔子数。

24÷2=12(只兔),3512=23(只鸡)24 \div 2 = 12 \text{(只兔)}, \quad 35 - 12 = 23 \text{(只鸡)}

🔑

假设法口诀:假设全是鸡,多的脚除以 2 就是兔;反过来,假设全是兔,少的脚除以 2 就是鸡。本质是:每一次"交换"都会带来固定的差值。

有趣的理解:吹哨法

还有一个好玩的想法:让所有兔子都抬起两只前脚站立!这时每只动物都只有 2 只脚着地,共 35×2=7035 \times 2 = 70 只脚。地上少了 9470=2494 - 70 = 24 只脚——这些都是兔子抬起来的前脚,每只兔子抬 2 只,所以兔子有 24÷2=1224 \div 2 = 12 只。

经典例题

经典原题

笼子里有鸡和兔共 20 只,脚共 56 只。鸡、兔各有多少只?

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假设全是鸡:20×2=4020 \times 2 = 40 只脚。

比实际少:5640=1656 - 40 = 16 只脚。

每换 1 只兔多 2 只脚:16÷2=816 \div 2 = 8(只兔)。

鸡:208=1220 - 8 = 12(只)。

验算12×2+8×4=24+32=5612 \times 2 + 8 \times 4 = 24 + 32 = 56

变式:三轮车和自行车

停车场里有三轮车和自行车共 15 辆,一共有 38 个轮子。三轮车和自行车各几辆?

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这就是"鸡兔同笼"换了衣服!自行车是"鸡"(2 轮),三轮车是"兔"(3 轮)。

假设全是自行车:15×2=3015 \times 2 = 30 个轮子,少了 3830=838 - 30 = 8 个。

每换 1 辆三轮车多 32=13 - 2 = 1 个轮子:三轮车 8÷1=88 \div 1 = 8 辆,自行车 158=715 - 8 = 7 辆。

变式:答题得分

数学竞赛共 10 题,答对一题得 5 分,答错一题倒扣 1 分。小明全部作答,得了 38 分。他答对了几题?

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假设全答对:10×5=5010 \times 5 = 50 分,比实际多 5038=1250 - 38 = 12 分。

每错 1 题,不但少得 5 分还要扣 1 分,一共差 5+1=65 + 1 = 6 分。

答错:12÷6=212 \div 6 = 2(题),答对:102=810 - 2 = 8(题)。

注意:这里"每换一次的差值"是 5+1=65+1=6,不是 4,这是最容易错的地方!

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 算完不知道求的是鸡还是兔:记住——假设全是鸡,先算出来的是(因为差距是兔造成的)。
  2. 差值算错:换一次的差值是"两种动物脚数之差"(42=24-2=2),有倒扣分的题目差值要把"少得的"和"倒扣的"加在一起。
  3. 忘记验算:鸡兔同笼题 10 秒就能验算(头数、脚数各查一遍),考试时一定要验!
  4. 见到新情境就慌:轮子、得分、大船小船……只要是"两类东西 + 两个总数",都是鸡兔同笼。

生活中的应用

🌏生活中的应用
  • 停车场:数轮子推算汽车和摩托车的数量。
  • 购物:5 元和 2 元的笔共买 12 支花了 39 元,各买了几支?
  • 租船:大船坐 6 人、小船坐 4 人,全班 52 人租了 10 条船,各租几条?
  • 更重要的是,它教会你假设—比较—调整的思维方法,这是科学家做研究的基本套路。

生活应用题 1 · 西湖租船

班级春游去西湖划船,全班 46 人正好坐满 10 条船。大船每条坐 6 人,小船每条坐 4 人。大船、小船各租了几条?

分步解:

  1. 假设 10 条全是小船:10×4=4010 \times 4 = 40(人)。
  2. 比实际少:4640=646 - 40 = 6(人)。
  3. 每把 1 条小船换成大船,多坐 64=26 - 4 = 2(人)。
  4. 大船:6÷2=36 \div 2 = 3(条);小船:103=710 - 3 = 7(条)。
  5. 验算:3×6+7×4=18+28=463 \times 6 + 7 \times 4 = 18 + 28 = 46

生活应用题 2 · 共享单车和共享三轮车

杭州某小区门口停着共享单车(2 个轮)和带娃三轮车(3 个轮)共 18 辆,一共 41 个轮子。两种车各有几辆?

分步解:

  1. 假设全是单车:18×2=3618 \times 2 = 36(个轮)。
  2. 少了:4136=541 - 36 = 5(个)。
  3. 每换 1 辆三轮车多 32=13 - 2 = 1(个轮):三轮车 5÷1=55 \div 1 = 5(辆),单车 185=1318 - 5 = 13(辆)。
  4. 验算:13×2+5×3=26+15=4113 \times 2 + 5 \times 3 = 26 + 15 = 41

生活应用题 3 · 买门票

周末去杭州动物园,成人票每张 20 元,儿童票每张 10 元。一行人共买了 8 张票,花了 110 元。成人、儿童各几人?

分步解:

  1. 假设 8 张全是儿童票:8×10=808 \times 10 = 80(元)。
  2. 比实际少:11080=30110 - 80 = 30(元)。
  3. 每把 1 张儿童票换成成人票,多花 2010=1020 - 10 = 10(元)。
  4. 成人:30÷10=330 \div 10 = 3(人);儿童:83=58 - 3 = 5(人)。
  5. 验算:3×20+5×10=60+50=1103 \times 20 + 5 \times 10 = 60 + 50 = 110

考点

🎯考点提示
  • 基础题:直接给头数、脚数求两种动物数量
  • 变式题:轮子问题、租船问题、得分问题(含倒扣分)
  • 考查重点是假设法的过程,写清"假设—差距—除以差值"三步可得满分
  • 小升初和初中会用"二元一次方程组"重新解决它——现在学的假设法正是方程思想的萌芽

视频讲解

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