数谜诗,顾名思义就是数字猜谜诗,它以数字谜语,又似趣味数学。它犹如今的一道趣算数题,文字表达采用古典诗可口可歌的形式表现出来,形式活泼生动。
清人徐子云著《算法大成》,其中有这样一首数谜诗:
巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧。
三百六十四只碗,看看周遭不差争。
三人供食一碗饭,四人同吃一碗羹。
请问先生明算者,算来寺内几多僧?
这首诗是一道数学题。诗句的意思是:寺内有三百六十四只碗,如果三个和尚共吃一碗饭,四个和尚共吃一碗羹,刚好够用,寺内共有和尚多少个?
解:设寺僧数为X 个,那么吃饭的碗的总数是x/3个,吃羹的碗的总数是x/4个。根据一共有364只碗可列出方程:
x/3+x/4=364
解得:x=624
答:寺内有寺僧624个。
小小寞湖有新莲,婷婷五寸出水面。
孰知狂风荷身轻,忍看素色没波涟。
渔翁偶遇立春早,残卉离根二尺全。
借问英才贤学子,荷深几许在当年。
提示:设水深为X,则荷深为X+5,“没波涟”的荷深就成了直角三角形的斜边。即用勾股定理可解。答案:4.25尺。
另外有一首写荷花的数学诗:
平平湖水清可鉴,石上半尺生红莲。
出泥不染亭亭立,忽被吹到清水面。
渔人观看忙向前,花离原位二尺远。
能算诸君请解题,湖水如何知深浅?
根据勾股定理列式算得,湖深为3.75尺。
古代元朝时,著名数学家朱世杰的名著《四元玉鉴》中有一首诗:
我有一壶酒,携着游春走。
遇店添一倍,逢友饮一斗。
店友经三处,没了壶中酒。
借问此壶中,当原多少酒。
用反推法解:
三遇店时有酒1÷2斗,那么,二遇时有酒1÷2+1斗,三遇店有酒(1÷2+1)÷2斗,于是一遇花时有酒(1÷2+1)÷2+1斗,一遇店时有酒,即壶中原有酒的计算式为:
[(1÷2+1)÷2+1] ÷2=7/8(斗)= 0.875斗
故壶中原有7/8斗酒。
以上解法的要点在于逆推还原,这种思路也可用示意图或线段图表示出来。
当然,若用代数方法来解,这题数量关系更明确。设壶中原有酒x斗,据题意列方程:
2[2(2x-1)-1] -1=0
解之,得x=7/8(斗)
再看以下古数学题:
我问开店李三公,众客都来到店中。
一房七客多七人,一房九客一房空。
问有几客几房中?
1、一元一次方程解:设有x间房。
7x+7=9(x-1)
9x-7x=7+9
2x=16
x=8
8×7+7
=56+7
=63
有8间房,63个人。
2、二元一次方程解:房间:X,人:Y。
y=7x+7
y=9(x-1)
x=8
y=63
著名的数谜诗:李白饮酒
李白每天不离酒,三餐依次增一斗;
三餐斗数两两乘,乘积相加一四九;
要知酒仙量如何,求出每餐饮几斗?
设午餐是x斗,三餐依次增一斗,所以早餐x-1,晚餐x+1。
斗数两两相乘:是x(x-1),(x-1)(x+1),x(x+1),相加149
x(x-1)+(x-1)(x+1)+x(x+1)=149
x2-x+x2-1+x2+x=149
x=7
三餐分别饮6,7,8斗
还有一首类似的二元一次方程組的饮酒数学诗:
肆中饮客乱纷纷,薄酒名醨厚酒醇。
好酒一瓶醉三客,薄酒三瓶醉一人。
共同饮了一十九,三十三客醉颜生。
试问高明能算士,几多醨酒几多醇?
这道诗题大意是說:好酒一瓶,可以醉倒 3 位客人 ; 薄酒三瓶,可以醉倒一位客人。如果 33 位客人醉倒了,他們总共飲下 19 瓶酒。试问:其中好酒、薄酒分別是多少瓶?
解:设好酒为x,薄酒为y
x+y=19
3x+1/3y=33
x=10
y=9
答:好酒10瓶,薄酒9瓶。
著名《孙子算经》中有一道“物不知其数”问题。这个算题原文为:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?答曰二十三。”这个问题流传到后世,有过不少有趣的名称,如“鬼谷算”、“韩信点兵”等。程大位在《算法统宗》中用诗歌形式,写出了数学解法:
三人同行七十稀,五树梅花廿一枝。
七子团圆月正半,除百零五便得知。
这首诗包含着著名的“剩余定理”。也就说,拿3除的余数乘70,加上5除的余数乘21,再加上7除的余数乘15,结果如比105多,则减105的倍数。上述问题的结果就是:(2×70)+(3×21)+(2×15)-(2×105)=23
这个问题在宋代一本笔记书里也有一个诗歌解法:
三岁孩儿七十稀,五留廿一事尤奇。
七度上元重相会,寒食清明便可知。
明代数学家程大位编著的《算法统宗》
远望巍巍塔七层,红光点点加倍增。
共灯三百八十一,请问各层几盏灯?
解:设最上层为x盏灯,则可列方程:
x+2x+4x+8x+16x+32x+64x=381
解得x=3 即:
第一层:192
第二层:96
第三层:48
第四层:24
第五层:12
第六层:6
第七层:3
《李白沽酒探友》,这是流传于我国民间的一道著名的数诗算题。
我国唐代有位大诗人叫李白,号称诗仙,酷爱喝酒,可以说是斗酒诗篇。
有一次,他买了一批好酒,分若干条船装好去探望朋友。那位朋友住在很遥远的地方,要经过四段路程。他一路走一路喝,每一程酒量添一倍,到朋友家时,船上的酒居然全被他喝光了。朋友问他究竟买了多少酒,用了几条船来装?李白于是给朋友出起了难题:
三百六十一只缸,任君分作几船装。
船儿总数是多少,每船便装多少缸。
不许一船多一只,不容一船少一缸。
问君每船装几缸?几条船儿走大江?
诗题的意思是:用船装运361只水缸,每条船装的只数必须相等,并且船的条数又必须和每条船装的水缸只数相等。求船的条数和每船装的缸数。
懂得“开方”的读者把题目一读,就会知道这是一个“开方”的算题。但是,没学过“开方”的读者能否解答出这一道题目呢?
用“分解质因数”可解。这道题目实际上是要我们把361只缸平均分作若干份,且要求每一份的数量与总的份数相等。这只需要将这个361分解质因数就行了。因为:361=19×19
所以每船缸数=19只;总的船数=19条。
当然,熟悉开方运算的则可由开方求得:√361=±19
因负数不合题意,应舍去,所以,得数也和上面的情况一样。
三百七十八里关,初行健步不为难。
脚痛每日减一半,六天才能对其关。
要问每天行里数,请君仔细周详算。
所以假设第六日走了x里路,那么总的就有x+2x+4x+8x+16x+32x=378,解得x=6。所以:
第一天走了192里
第二天走了96里
第三天走了48里
第四天走了24里
第五天走了12里
第六天走了6里
有个学生资性好,
一部《孟子》三日了。
每日添增一倍多,
问君每日读多少。
(注:《孟子》全书共34685字,“一倍多”指一倍)
根据题意构造以a为首项,公比为2的等比数列,求出前三项和建立等量关系,求出a即可求得所求;
解:设第一日读的字数为a,由“每日添增一倍多”得此数列是以a为首项,公比为2的等比数列,可求得三日共读的字数为7a=34685,解得a=4955,则2a=9910,即该君第二日读的字数为9910
故答案为:初日、二日、三日分别读4955字、9910 字、19820字。
以上十二首是选录的“数学运算诗谜”。以下将分别贴出:谜面以数字诗的形式出现,谜底是数字;谜面是数字,而谜底是诗;物谜诗中含数字;字谜诗中含数字;连环数字诗谜。
谜面以数字诗的形式出现,谜底是数字:
《断肠谜》[宋] 朱淑真
相传宋代女诗人朱淑真,出身官宦家庭,从小受到良好教育,工于诗词,擅长丹青,且精通音律。她写的《生查子》词深受后人赞赏。据说她婚姻不幸,嫁给了一位读过不少书的商人。结婚不久,丈夫外出经商,很久没回家。商人重利轻别离,外出经商,久居异乡不归,并另谋新欢。朱淑真苦闷幽怨,郁郁寡欢,诗词多哀怨之作。著有诗集《断肠集》和词集《断肠词》。她自伤身世,所以诗集、词集都以“断肠”为名。
朱淑贞还有一首《断肠谜》,一共十句,每句打一个数字。谜面是这样的:
下楼来,金钱卜落;
问苍天,人在何方;
恨王孙,一直去了;
詈怨家,言去难留;
想当初,吾错失口;
有上交,无下交;
皂白何须问;
分开不用刀;
从今莫把仇人靠;
千言相思一撇消!
第一句,“下”失落了“卜”乃是“一”;
第二句,“天”没有“人”就成了“二”;
第三句,“王”去掉中间的一笔竖直,当然是“三”;
第四句,“詈”下半去除“言”宇,只剩下“四”;
第五句,“吾”失了“口”为“五”;
第六句,“交”字没有下面交叉的撇捺就是“六”;
第七句,“皂”字上部一“白”扔下不管,无疑是“七”;
第八句,“分”字分为上下两半,“刀”抛开不用,遂成为“八”;
第九句,“仇”旁的“人”不要,为“九”;
最后一句,“千”消去上面一撇,只有“十”字。
谜底依次为“一、二、三、四、五、六、七、八、九、十”十个数字。
朱淑贞一生抑郁不乐,此谜也是文字凄婉。她的文才巧思令人叹服。
《断肠谜》 [清] 弘历
乾隆皇帝(弘历)很欣赏纪晓岚的渊博学识,有时候故意出难题考他。有一次,乾隆出了这样一个颇为有趣的词谜:
下珠帘焚香去卜卦,
问苍天,侬的人儿落在谁家?
恨玉郎,全无一点真心话。
欲罢不能罢,
吾把口来压!
论文字交情不差,
染成皂,难讲一句清白话。
分明一对好鸳鸯,却被刀割下,
抛得奴,力尽手又乏。
细思量,口与心俱是假。
乾隆得意洋洋地问纪晓岚:“老爱卿,你可知道这个词谜的谜底是什么?”
纪晓岚沉思了片刻答道:“圣上才高千古,令人敬佩!这表面上是一首女子绝情词,实际上各句都隐藏着一个数字。”
原来谜底是“一二三四五六七八九十”。
解法是:
“下”去“卜”是一;
“天”不见“人”是二;
“王”无“一”是三;古时候“一”(也可竖写成“1”)
“罢”去了“去”是四;
“吾”去了“口”是五;
“交”不要差(叉谐时,意指×)是六;
“皂”去了“白”是七;
“分”去了“刀”是八;
“抛”去了“力”和“手”是九;
“思”去了“口”和“心”是十。
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