鸡兔同笼的由来:《孙子算经》里的雉兔同笼

鸡兔同笼出自《孙子算经》卷下「今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足」,用算术法或假设法可解;它是一元一次方程思想的古代萌芽。

适用前提与边界条件

  1. 会用四则运算解决简单的实际问题
  2. 本页为数学史内容,题目真伪与成书年代以史料标注为准

背景

「今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?」

这是《孙子算经》卷下第三十一题的原文:笼子里有若干只雉(野鸡)和兔,从上面数共 35 个头,从下面数共 94 只脚,问雉、兔各有多少只。今天课本上的「鸡兔同笼」就是把这道古题原样搬了过来。

这类「已知总数与总量、求两种成分」的问题,在赋税分摊、物资折算等实际事务中都会遇到,古人把它编成趣题流传下来。

史料辨析

史实 《孙子算经》成书约在公元 4—5 世纪(南北朝),作者不详,托名「孙子」。全书三卷,卷下收录雉兔同笼等名题。唐代将其列入「算经十书」,是官方算学教材。

史实 原书给出的解法是算术法,先设「半其足,以头除之」,即让每只动物抬起一半脚:雉抬 1 只、兔抬 2 只,此时地上脚数 ,比头数多出 ,多出的正是兔子的第二只前脚,所以兔 12 只、雉 23 只。

有争议 成书具体年代学界有 4 世纪与 5 世纪两说,不影响题目本身的年代下限:唐代注疏时它已经流传了至少百年。

数学内核

题中有两个未知量、两个条件,本质是二元问题。古人的「抬脚法」一口气完成了一次消元:

用今天的语言,设兔有 只,雉有 只:

假设法是这条方程的算术化身:假设 35 只全是鸡,脚应有 只,实有 94 只,每只兔比鸡多 2 脚,差额 里含着「每兔 2 脚」的重复计数,故兔 只。

验算: 脚, 头。

说法与史实

流传说法史实
《孙子算经》是春秋孙武写的兵书附卷作者不详,「孙子」是托名,成书在南北朝前后
鸡兔同笼必须用方程解原书用「半足术」等算术法,比今天设未知数列方程的解法早了一千多年
抬脚法是后人编的技巧「半其足,以头除之」就是原书的术文,抬脚法是它的通俗讲法
古代只有这一道同型题原书还有「三人持钱」等同型题,后传到日本演变为龟鹤算

正例与反例

✅ 正例

  • 雉兔同笼,上 35 头、下 94 足:假设全是鸡,多出的 94−70=24 足来自兔,兔 12 只、雉 23 只

❌ 反例

  • 「上有三十五头」理解成 35 只动物之外还有别的——错,35 就是雉兔总数

高频误解与考试易错

  • 把《孙子算经》当成春秋军事家孙武所作(作者不详,「孙子」为托名)
  • 以为鸡兔同笼只能列方程解(古代算术法、假设法早于方程思想)
  • 假设法中「兔的只数=(总脚数−2×总头数)÷2」记错系数

常见问题

鸡兔同笼最早出自哪本书?
《孙子算经》卷下第三十一题,成书约在公元 4—5 世纪。
古人怎么解这道题?
用假设法——假设全是鸡(或全是兔),比较脚数差额得出兔(或鸡)的只数。
它和方程有什么关系?
设兔为 x、鸡为 35−x,列 4x+2(35−x)=94,正是二元问题的消元思想,古代算术法是它的算术化。
日本也有一道类似的题吗?
有,日本的「龟鹤算」与鸡兔同笼同型,是随算学东传过去的。

史料出处

  • 《孙子算经》卷下
  • 《隋书·经籍志》