书城教材教辅中学理科课程资源-漫话数学故事
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第6章 分牛的传说

传说古代印度有一位老人,临终前留下遗嘱,要把19头牛分给三个儿子。老大分总数的12;老二分总数的14;老三分总数的15。按印度的教规,牛被视为神灵,不能宰杀,只能整头分。先人的遗嘱更需无条件遵从。老人死后,三兄弟为分牛一事而绞尽脑汁,终于计无所出,最后决定诉诸官府。

官府是酒囊肉袋,遇到此等难事,自是一筹莫展,便以“清官难断家务事”为由,一推了之!

话说邻村住着一位智叟。一天,他路过三兄弟家门,见三人愁眉不展,唉声叹气。动问之下,方知如此这般。但见老人沉思片刻说:“这好办!我有一头牛借给你们。这样,总共就有20头牛。老大分12可得10头;老二分14可得5头;老三分15可得4头。你等三人共分去19头牛,剩下的一头牛再还我!”

真是妙绝了!一个曾经使人绞尽脑汁的难题,竟如此轻松巧妙地得以解决。这自然引起了当时人们的热议,并一时传为佳话,以至流传至今。

不过,后来人们在钦佩之余总带有一丝怀疑。老大似乎只该分95头,最后他怎么竟得了10头呢?

这件事终于惊动了数学家,他们决心对此弄个水落石出!数学家们进行了如下计算:

19头牛按老大12,老二14,老三15的份额去分,各人分别可得192头,194头和195。这时显然没有分完,还剩下(19-192-194-195)=1920头。

所剩的牛自然仍要按遗嘱分给各人。于是老大又得12×1920头;老二又得14×1920头;老三又得15×1920头。计算一下便知道,牛仍未被分完,还剩下19202头。于是还得再按遗嘱规定去分,如此等等。这个过程可以一直延续到无穷,只是每次所剩越来越少罢了!

很明显,在上述过程中老大共分得牛数。

S1=192+12×1920+12×19202+……=1921-120=10同理,老二、老三所分牛数。

S2=194+14×1920+14×19202+……=1941-120=5;S3=195+15×1920+15×19202+……=1951-120=4

数学家们终于用审慎的态度支持了智叟。他们宣告说:智叟的分牛结论是正确的!

看来一场围绕分牛问题的风波,已经接近尾声。不料,没过多久,事情又起了戏剧性的变化!有人甚至对智叟的“动机”提出了疑议,他们认为智叟的做法充其量只是“瞎猫碰上死老鼠”而已。他们举例说,倘若老人留下的只是15头牛而不是19头牛;遗嘱规定的是老大分12,老二分14,老三分18。那么结果又将怎样呢?

设想智叟牵来一头牛,添成16头。按遗嘱:老大分8头,老二分4头,老三分2头。三人共分去14头牛。那么,智叟是否要把剩下的两头牛都牵回去?谁敢保证智叟没有“渔利”之嫌?!

说的不无道理!于是一个即将偃旗息鼓的问题,又死灰复燃起来。经过几番争论,人们终于弄清楚,智叟的办法确实带有某种盲目性!问题的症结不在于智叟是否牵牛来,或牵几头牛来又牵几头回去,而在于按遗嘱三兄弟所获牛数的比:

12∶14∶15=10∶5∶4

只要最后这个简单的整数比,能够将19整分,那么结果必然皆大欢喜,又何须再牵一头牛来?反之,如若遗嘱中的简单整数比,不能将牛数整分的话,那么纵然智叟有再高十倍的智商,也只能是一阵空忙!

上述结论不仅为人们提出了分牛问题的最佳解答:

S1=19×1010+5+4=10S2=19×510+5+4=5S3=19×410+5+4=4而且还能据此构造出许多类似的分羊、分兔等趣题。