中学数学里面的倒水问题怎样解呢?现简述如下。
工具/原料
“倒水”问题
方法/步骤
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倒水问题属于数论应用题,可以运用丢番图方程进行解答。丢番图方程 ax+by=c (a、b、c是整数)有解,当且仅当gcd(a,b)|c
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引入:A:有两个瓶子,一个装3升,一个装5升,瓶子上没有刻度标识。用这两个瓶子能否从水桶里取出刚刚好的1升水?如果能,怎样取?不能的话,为什么?B:换做是4升与6升的瓶子如何?
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A: 第一种方案:装满3升的瓶子,将其倒进5升瓶子里,再装满3升的瓶子,用其里面的水装满5升的瓶子,余在3升瓶子里面的即为1升水。
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第二种方案:装满5升的瓶子,用其里面的水装满3升的瓶子,余下2升的水,倒掉3升瓶子里面的水,装上余下的2升水,再装满5升的瓶子,用其里面的水装满3升的瓶子,余下4升水,倒掉3升瓶子里的水,将余下的4升水灌满3升的瓶子,在5升瓶子里剩下的即为1升水。
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A:设:将3升瓶子装满x次,5升瓶子装满y次,则 3x+5y=1求解该丢番图方程即可。
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解得:x=2,y=-1 或 x=-3,y=2装满3升瓶子2次,倒空5升瓶子1次;装满5升瓶子2次,倒空3升瓶子3次。验证成立。
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B:同理,设:将4升瓶子装满x次,6升瓶子装满y次,则 4x+6y=1该丢番图方程没有整数解,故无解。
注意事项
倒水问题可以运用丢番图方程进行解答。