有一个著名的数学难题:一位父亲去世后留下17头骆驼给三个儿子,遗嘱要求这样分配:
- 大儿子分得 \(\frac{1}{2}\) 的骆驼,
- 二儿子分得 \(\frac{1}{3}\) 的骆驼,
- 小儿子分得 \(\frac{1}{9}\) 的骆驼。
但问题来了 —— 17不能被2、3或9整除,而活骆驼又不能分割,这该怎么办呢?
巧妙的解决方法
三个儿子向一位智者求助。智者把自己的骆驼加进去,总数变成18头:
- 大儿子:\(18 \times \frac{1}{2} =\) 9头
- 二儿子:\(18 \times \frac{1}{3} =\) 6头
- 小儿子:\(18 \times \frac{1}{9} =\) 2头
\(9+6+2=\) 17头,正好剩下1头骆驼物归原主。
这样分配真的公平吗?
乍看很聪明,但这样分配似乎不完全符合遗嘱原意。实际上,智者的方法是以一种巧妙的方式给出了合理的分配比例!多出来的那头骆驼帮助调整了数字,使分配变得完美。
关于分配方式的改进
这个经典的17头骆驼难题虽然巧妙,但如果调整一下表述方式,解决方案会更加严谨。与其说骆驼应按\(\frac{1}{2}\)、\(\frac{1}{3}\) 和 \(\frac{1}{9}\) 的”比例”分配,不如说应按 \(\frac{1}{2}\) : \(\frac{1}{3}\) : \(\frac{1}{9}\) 的”比”分配。这个小小的改变很重要:
\(\frac{1}{2}:\frac{1}{3}:\frac{1}{9}\)
\(=\frac{1}{2} \times 18:\frac{1}{3} \times 18:\frac{1}{9} \times 18\)
\(=9:6:2\)
- 大儿子分得 \(17 \times \frac{9}{9+6+2} = 9\) 头骆驼,
- 二儿子分得 \(17 \times \frac{6}{9+6+2} = 6\) 头骆驼,
- 小儿子分得 \(17 \times \frac{2}{9+6+2} = 2\) 头骆驼。
为什么这样更好?
- 原来的表述方式要求分数总和为1\((\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{9} = \frac{17}{18})\),这在17头骆驼的情况下不可能实现
- 用比来看,\(9:6:2\) 完美对应17头骆驼的分配,没有余数
- 智者的方法依然适用,但现在的数学计算完全符合比的逻辑
这个小小的术语改变 —— 从”比例”到”比” —— 让这个数学题更加准确,也教会我们一个重要数学概念:比是比较部分之间的关系,而比例比较的是部分与整体之间的关系。
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