欧拉问题
发布时间:2010-09-02
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无独有偶。大数学家欧拉也很重视数学的普及教育。他经常亲自到中学去讲授数学知识,为学生编写数学课本。尤其感人的是, 1770 年,年迈的欧拉双目都已失明了,仍然念念不忘给学生编写《关于代数学的全面指南》。这本著作出版后,很快就被译成几种外国文学流传开来,直到 20 世纪,有些学校仍然用它作基本教材。 为了搞好数学普及教育,欧拉潜心研究了许多初等数学问题,还编了不少有趣的数学题。也许因为欧拉是历史上最伟大的数学家之一,这些题目流传特别广。例如,在各个国家的数学课本书籍里,都能见到下面这道叫做“欧拉问题”的数学题。 “两个农妇带了 100 只鸡蛋去集市上出售。两人的鸡蛋数目不一样,赚得得钱却一样多。第一个农妇对第二个农妇说:‘如果我有你那么多的鸡蛋,我就能赚 15 枚铜币。'第二个农妇回答说:‘如果我有你那么多的鸡蛋 , 我就只能赚 枚铜币。'问两个农妇各带了多少只鸡蛋?” 历史上,像这样由对话形式给出等量关系的题目并不少见。例如公元前 3 世纪时,古希腊数学家欧几里得曾编了一道驴和骡对话的习题: “驴和骡驮着货物并排走在路上,驴不住地抱怨驮的货物太重,压得受不了。骡子对它说:‘你发什么牢骚啊!我驮的比你更重。如果你拖的货物给我 1 口袋,我驮的货物就比你重 1 倍;而我若给你 1 口袋,咱俩才刚好一般多。'问驴和骡各驮了几口袋货物?” 12 世纪时,印度数学家婆什迦罗也曾编了一道相似的习题: “某人对一个朋友说:‘如果你给我 100 枚铜币,我将比你富有 2 倍。'朋友回答说:‘你只要给我 10 枚铜币,我就比你富有 6 倍。'问两人各有多少铜币?” 但是,“欧拉问题”却编出了新意。由于两种“如果”出的答数无倍数关系可言,使得题中蕴含的等量关系更加行踪难觅,解题途径与上述两题也不相同。 下面时欧拉提供的一种解法。 假设第二个农妇的鸡蛋数目是第一个农妇的 m 倍。因为最后两个人赚得的钱一样多,所以,第一个农妇出售鸡蛋的价格必须是第二个农妇的 m 倍。 如果在出售之前,两个农妇已将所带的鸡蛋互换,那么,第一个农妇带有的鸡蛋数目和出售鸡蛋的价格,都将是第二个农妇的 m 倍。也就是说,她赚得的钱数将是第二个农妇的 倍。 于是有 =15 ∶ 舍去负值后得 m=3/2 ,即两人所带鸡蛋数目之比为 3 ∶ 2 。这样,由鸡蛋总数是 100 ,就不难算出题目得答案了。 想出这种巧妙的解法是很不容易的,这一贯谨慎的欧拉也忍不住称赞自己的解法是“最巧妙的解法”。