園林與小鳥
一位教師向他的一位學生提出以下的問題:
a) 在某一個園林裡,有多於一棵樹,而每棵樹上都有多於一隻小鳥。 如果每棵樹上小鳥的數目是相同的,而整個園林有200至300隻小鳥,問該園林內共有樹多少棵?
那位學生初時不知如何解答,但當教師說出整個園林內有小鳥多小隻,他便知道答案了。
問園林內共有樹多少棵?
那位教師將題目略作修改,再提出下列問題:
b) 在某一個園林裡,有多於一棵樹,而每棵樹上有多於一根樹枝,每根樹枝上有多過一隻小鳥。 現每棵樹上樹枝的數目是相同的,每根樹枝上有數目相同的小鳥,而整個園林有300至400隻小鳥,問該園林內共有樹多少棵?
那位學生初時也不知如何解答,但當教師說出整個園林內有小鳥多少隻,他便知道答案了。
問園林內共有樹多少棵?
取自: http://forum.swarthmore.edu/pow/
問題分析
a. 每棵樹上的小鳥數目相同,因此
樹的數目 x 每棵樹上小鳥的數目 = 小鳥的總數
可用下表顯示
樹的數目 |
每棵樹上小鳥的數目 |
小鳥的總數 |
101 |
2 |
202 |
102 |
2 |
204 |
103 |
2 |
206 |
… |
… |
… |
但上表有很多個組合,計算變得不可能了。
如考慮題目中第二個提示「當教師說出整個園林內有小鳥多小隻,他便知道答案了」,計算變得可行。
如果我們知道小鳥的總數是250或221則
250 = 2 x 125 = 5 x 50 … 或
221 = 13 x 17
我們還是不知道樹有多小棵。如小鳥的總數是221,則可能有13或17棵樹。
因此,如果我們知道小鳥的總數,便知道園林內樹總數的話,則該數必為兩個相同的質數相乘。
因此,該園林內有 17 棵樹,而每棵樹有17隻小鳥。
b. 可以用相似的論據便能找出,共有樹 7 棵。因此小鳥的總數是
樹數 x 樹枝 x 鳥數 = 7 x 7 x 7
= 343