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标题:
百鸡问题
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作者:
marchboy
时间:
2012-6-9 00:10
标题:
百鸡问题
百鸡问题
' f" ]3 ]4 C: O; O2 D
/ m) }/ ~7 W2 S& n
今有鸡翁一,值钱伍;鸡母一,值钱三;鸡鶵三,值钱一。凡百钱买鸡百只,问鸡翁、母、鶵各几何?答曰:鸡翁四,值钱二十;鸡母十八,值钱五十四;鸡鶵七十八,值钱二十六。又答:鸡翁八,值钱四十;鸡 母十一,值钱三十三,鸡鶵八十一,值钱二十七。又答:鸡翁十二,值钱六十;鸡母四、值钱十二;鸡鶵八十 四,值钱二十八。”
& [+ C" I- S3 Y' s) e" K- _$ }
编辑本段
* q! k+ b! m% D3 G0 h
原书说明
3 b( D8 B; d9 V' E, Z' L
7 h% J$ ^! n8 t4 H
原书没有给出解法,只说如果少买7只母鸡,就可多买4只公鸡和3只小鸡。所以只要得出一组答案,就可以推出其余两组答案。中国古算书的著名校勘者甄鸾和李淳风注释该书时都没给出解法,只有约6世纪的算学家谢察微记述过一种不甚正确的解法。到了清代,研究百鸡术的人渐多,1815年骆腾风使用大衍求一术解决了百鸡问题。1874年丁取忠创用一个简易的算术解法。在此前后时曰醇(约1870)推广了百鸡问作《百鸡术衍》,从此百鸡问题和百鸡术才广为人知。百鸡问题还有多种表达形式,如百僧吃百馒,百钱买百禽等。宋代杨辉算书内有类似问题,中古时近东各国也有相仿问题流传。例如印度算书和阿拉伯学者艾布·卡米勒的著作内都有百钱买百禽的问题,且与《张邱建算经》的题目几乎全同。
4 r& g1 E3 e% ^! j
编辑本段
9 l6 I+ z4 J' Y
解法
1 B9 u4 x3 r/ z$ A
( A5 C% Q+ M: o5 ?5 q4 }
中国古代算书《张丘建算经》中有一道著名的百鸡问题:公鸡每只值5 文钱,母鸡每只值3 文钱,而3 只小鸡值1 文钱。现在用100 文钱买100 只鸡,问:这100 只鸡中,公鸡、母鸡和小鸡各有多少只?
8 C1 \4 |$ {& F, R3 V2 l
这个问题流传很广,解法很多,但从现代数学观点来看,实际上是一个求不定方程整数解的问题。解法如下:
0 U4 N. S' s; P! A& ^$ A/ w
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
; g, a: Z* _( A G( A$ B. u( w
①……x+y+z =100
) F2 w) Q- L0 C5 m/ g9 p7 ~
②……5x+3y+(1/3)z =100
6 X" O0 [1 T' p& L
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
b3 P' L$ q* @8 D
令②×3-①得:7x+4y=100;
# I) B4 V! O0 y$ B B! B8 K0 D
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4
6 `0 ]6 a& X9 d, g+ k
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t
, p4 w! s3 U5 {/ W6 x1 P
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t
$ p% U2 o3 u3 x. d& `4 {
易得z=75+3t
, q% y4 U( A! b' |9 O% F
所以:x=4t
1 \- H+ p. ]' Z' p& U
y=25-7t
+ R: B- x) m: u: r* C8 T: Y
z=75+3t
! k* S& _5 c7 a3 [3 N
因为x,y,z大于等于0
7 s) U. [$ ^2 I6 n- n! D0 {) s
所以4t大于等于0
% V! k( Q6 a4 }) A( K
25-7t大于等于0
9 p$ C: c$ [# Z1 f4 Y, p1 K
75+3t大于等于0
5 m. W' b. f& D" R0 z3 W6 Z
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数
1 N5 @7 |& @ _/ {5 Y# B
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
* b2 [/ w$ P$ e( L& D
当t=0时
; C! ~1 f) ]6 e9 B! b9 q% r }
x=0,y=25,z=75
9 G, t7 I8 i6 K a
当t=1时
$ s0 \! n7 w. q! T8 C
x =4;y =18;z =78
w- l1 Q" S" R
当t=2时
# b ?& k) e8 K( Q1 r; e7 y
x =8;y =11;z =81
. P, `0 u& H P9 [
当t=3时
/ \: H% g$ |9 Y1 W, c- g G
x =12;y =4;z =84
. E, _; Q# m6 v& l: m; n
编辑本段
9 l- q: u! t& Q) Y
C语言解法
) s9 s+ F: T1 R! u2 C
; ^# B& o5 i! ]3 F) f
2 k, {6 B) g; R; b' j B( v
#include <stdio.h>
- N4 z/ {' @& u1 x& U
void main()
. K1 s: T( Z- {! h) ~
{
& d+ t) h5 l% b
int cocks=0,hens,chicks;
0 \/ d- v! I- M) ^0 G! H8 V
while(cocks<=20)
8 i4 k- s& T6 n, [/ J: l% }
{
4 E2 }3 ~. s. l6 C( I- \
hens=0;
% N3 C" h, y1 ] s$ W/ F( R+ {
while(hens<=33)
3 L( `" m5 r8 ?& `
{
8 r( A+ f E% X. x* H1 V% E
chicks=100-cocks-hens;
4 q' r, Y' [7 Z, t& f/ ]
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)
2 t1 N O( H4 U
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
$ _: B. m* y, J3 ^- i& i
hens++;
% j4 q& q9 e+ u, Q
}
% {9 C" S4 y$ S6 {/ j. ]) g2 ^
cocks++;
4 _1 M5 K" y: @& a
}
! A" _/ ]: t8 P: a. i0 @& l. T, y2 {
}
, A7 d5 y) a l0 p2 Z( {8 z' G* \
输出结果为:
1 H% C q8 A8 N4 K: g; H
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
: ?1 t& X! I2 u# m' u
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
3 W n p8 J- d4 K, c
公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
" Z( z! V. d) J9 `8 c$ g4 n2 }9 B1 O
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
9 n6 Z! w- l* j7 { y& S) X
编辑本段
& ~& e6 o$ Y2 l& i( H1 a \2 e* k
java语言解法
/ x- c: {$ _7 U& g% {& |$ L/ S* Y
* d: H6 L* p7 l2 w
public class BaiJiwenti
, X S1 @: M v( N
{
( A0 X1 _9 F- F; e& q: ~8 h
public static void main (String [] args)
+ S0 }* a; Z8 B- Q5 I0 w/ V, E% H$ K
{
+ {. T( j; j) K9 _' t4 r
for (int x = 0; x <= 19; x++)
* F5 A z1 K% {7 ^/ D
{
# q# X9 p3 X+ d7 e2 U9 Z
for (int y = 0; y <= 33; y++)
, ? O. r: y2 y+ X, M! K4 }- {+ o
{
B. w5 z E" c- e3 ], F3 Q) ~
int z = 100 - x - y;
7 G: `& T( u+ v
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
6 y+ n9 @& p! C1 B5 c' Q
{
. ?; L# O& |4 f) ^: z& @
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
9 G X, e( B [% s- `
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
7 e, f; W6 f: {) d" e2 H
System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
" [' |7 ]+ c, L! Q
}
, m2 |/ z/ c# c! B. }7 i
}
# ]. R& Y: |, |3 c5 E" `
}
8 E, ^0 l( U# k
}
3 q" y, L8 D9 P$ T# {( p ^9 d
}
8 @4 Z4 r& Y( n! Q3 q2 a
作者:
wssl103050
时间:
2012-6-9 06:46
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