古印度民間流傳著這樣一個趣題:一個農(nóng)民有19頭牛。臨終前,他囑咐把牛分給3個兒子,大兒子得一半,二兒子得4分之1,三兒子得5分之1,按印度的教規(guī),牛被視為神靈,不能宰殺,只能整頭分。
三個兒子回到家里,按照老人的遺囑開始分牛,可是分來分去就是沒法分。最后想起一個村鄰智叟,把老人要分牛的問題講給智叟聽。智叟聽了以后說:“這個好辦,我來幫你們分”。于是他帶了一頭自己家的牛一起去了三個兒子的家里,然后把自己的牛和老人留下的牛放在一起,這樣牛總共有20頭了。三個兒子看見了,都說這樣不行,這樣分就改變了老人的遺囑,再說我們也不能把你的牛分掉。
智叟說:“我是來幫你們的,當(dāng)然不會把我自己的牛讓你們分掉了。你們等我分完再說好嗎?三個兒子不出聲了。智叟把20頭牛的2分之1分給大兒子,計得10頭,把20頭的4分之1分給二兒子,計得5頭,把20頭的5分之1分給小兒子,計得4頭。這樣三個兒子共分得牛數(shù)為:10 + 5 + 4 = 19頭,智叟自己帶來的一頭牛又帶了回去。
一個使人絞盡腦汁的難題,被如此輕松地得以解決,該是多么巧妙!難怪成為佳話,以至流傳至今。
不過,后人在欽佩之余也有點兒疑問:三個兒子分得牛數(shù)似乎應(yīng)為:9.5 + 4.75 + 3.8。
另外,1/2+1/4+1/5=19/20,似乎沒有分完。
智叟分牛的方法有問題嗎?
按數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行計算會有什么結(jié)果?
1 最小公倍數(shù)法
首先,1/2+1/4+1/5=19/20,則:
2 比例法
大兒子分得二分之一,老二分得四分之一,小兒子分得五分之一,可以看成他們的分配比例。
大兒子:二兒子:小兒子=1/2:1/4:1/5=10:5:4,因此三個兒子最終獲得的牛數(shù)為:
大兒子:19*10/(10+5+4)=10
二兒子:19*5/(10+5+4)=5
小兒子:19*4/(10+5+4)=4
3 無窮級數(shù)法
第一次分配:老大得到19*1/2,老二得到19*1/4,老三得到19*1/5,相加得到1/2+1/4+1/5=19/20,也就是說,三個兒子第一次分得的牛加起來其實并不是所有牛。假設(shè)所有牛為1,則還剩下1-19/20=1/20,按照老人的遺囑,剩下的1/20的牛也應(yīng)該讓大兒子分得二分之一,老二分得四分之一,小兒子分得五分之一,此時還剩下1/20-1/20*(1/2+1/4+1/5)=1/(20*20),如此不斷的分下去,那么,分得的牛數(shù)情況如下: