列方程求年齡
列方程求年齡
19世紀(jì),英國有個(gè)數(shù)學(xué)家叫狄摩根,曾在邏輯研究方面做出過貢獻(xiàn),活了65歲。生前某一年,有人問他:“你多大年齡啦?”在西方,除非至親好友,隨便問人家年齡是不禮貌的。狄摩根倒沒有計(jì)較,他想了想,說:“我在公元x2年是x歲?!?/p>
狄摩根開的是什么玩笑呢?看到他一本正經(jīng)的樣子,問話的人便認(rèn)真思考起來:要是設(shè)他出生年是公元y年,就有x歲時(shí)是公元y+x年,得y+x=x2。
這個(gè)方程有兩個(gè)未知數(shù),是個(gè)不定方程,可以根據(jù)年齡本身的特點(diǎn),化成不等式來求解。
狄摩根是19世紀(jì)的數(shù)學(xué)家,又只活了65歲,那他的出生年,就一定在1735年后,在1835年前。
∵1835>y>1735;
∴1835>x2-x>1735。
這樣,我們就可以把這個(gè)一元二次不等式的左右兩邊,分別求解,然后再取它們的公共解。
x2-x-1835<0,
分解因式,化簡(jiǎn),得:
-42.34<x<43.34
年齡不能是負(fù)數(shù),得x<43.34。
x2-x-1735>0,
分解因式,化簡(jiǎn),舍去負(fù)數(shù),得x>42.16。
于是,公共解是43.34>x>42.16。
考慮到年齡取整數(shù),滿足上式的只有x=43(歲)。
因?yàn)榈夷Ω?3歲時(shí)是公元432=1849年,所以他是在公元1806年出生、1871年去世的。
列出方程,用不等式尋找狄摩根的年齡相當(dāng)費(fèi)事,有點(diǎn)像公安人員在破案了。其實(shí),這個(gè)題有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的解法,是小學(xué)生也能很快給出答案的。
我們很容易算出來,在1700~2000之間,只有三個(gè)完全平方數(shù)。這就是422=1764、432=1849、442=1936。
要是狄摩根在1764年是42歲,他活到19世紀(jì)就有70多歲了,所以不對(duì)。要是狄摩根在1936年是44歲,那他是1892年生,19世紀(jì)末才8歲,不可能是這個(gè)世紀(jì)的數(shù)學(xué)家。所以答案只能是:在1849年時(shí)狄摩根43歲。
再來看一個(gè)問題:
父親現(xiàn)在的年齡與兒子現(xiàn)在的年齡加起來是110歲;等到兒子的年齡與父親現(xiàn)在的年齡相同時(shí),兒子的年齡是孫子現(xiàn)在的年齡的9倍;那時(shí),孫子的年齡比兒子現(xiàn)在的年齡大4歲。請(qǐng)問:孫子現(xiàn)在的年齡多大?
解題時(shí)設(shè)未知數(shù)可以大膽些,不必怕未知數(shù)設(shè)多了。題里有父親、兒子、孫子三人,就分別設(shè)他們現(xiàn)在的年齡是x、y、z歲。然后,逐句分析題意,列出方程式。
第一句很明確
x+y=110… ?、?/p>
第二句也清楚,當(dāng)兒子年齡達(dá)到x歲時(shí),就有
x=9z…… ?、?/p>
兩個(gè)方程有三個(gè)未知數(shù),還需要再列一個(gè)方程才好解。不用說,應(yīng)該在第三句上打主意了。
關(guān)鍵是要找出“那時(shí)”孫子的年齡,找到后減去y等于4,就是第三個(gè)方程。
“那時(shí)”孫子的年齡是多少呢?是現(xiàn)在孫子的年齡z加上若干年。這若干年是多少年呢?就是兒子從現(xiàn)在年齡y活到x歲時(shí)的年數(shù),也就是x-y。于是得到
[(x-y)+z]-y=4…… ?、?/p>
解①②③三元一次方程組,得z=8(歲)。
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