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标题: 百鸡问题 [打印本页]

作者: marchboy    时间: 2012-6-9 00:10
标题: 百鸡问题
百鸡问题5 k; ~( @: c  V$ b2 h+ w
* h4 n7 T, A' _0 Z9 P2 p6 {
  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。”- m6 E6 g2 w: V! k2 N& |# B
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* W% D) \3 F; m) a; y原书说明  W, f8 S8 H! l  ?
5 P& a, M/ k; `/ K( B
  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。- B# l- s" z3 B
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2 U) z+ ~) y8 k) N解法
' X* [* X( W# }4 j4 r5 k" b6 }2 v  B+ J" T3 \8 h+ C
  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?  \( a  Q0 p' Q& t2 A
  这个问题流传很广,解法很多,但从现代数学观点来看,实际上是一个求不定方程整数解的问题。解法如下:
0 g  [) Y+ f6 s' v5 _7 C  设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:+ O0 i5 l6 i6 P8 [* X
  ①……x+y+z =100# z* L/ P5 J- ~% U2 V
  ②……5x+3y+(1/3)z =100
$ k' M: e4 R2 k/ W# p$ L9 K7 X  有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。6 C$ d9 P$ N- f
  令②×3-①得:7x+4y=100;
) n) X, k! p9 j4 ~+ T, y9 N  所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4& ^) d5 }7 v, O0 O
  令x/4=t, (t为整数)所以x=4t
' ?6 y% I( r2 |: c: `- h3 @6 k& m  把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t, Q  j$ G( x* v& z* y6 s
  易得z=75+3t6 O* }5 J7 l* `
  所以:x=4t
% O) c( R, U; K2 `  y=25-7t
( r$ C( ^* h; u  z=75+3t& v: m' y2 E3 }$ V- {, ~: i4 N
  因为x,y,z大于等于0
& `6 G" V. G% D3 c7 F% c  所以4t大于等于0
! A/ ~$ }2 a$ ]# i7 `/ L  25-7t大于等于0
4 ^' ]7 H% c+ M7 g  75+3t大于等于0/ d* {2 C, d$ c
  解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数; t7 S, S- N9 C: i- U; ^( T
  所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
- {7 K: j2 v% Q4 L4 q6 z  当t=0时: U; y3 |/ O( ~, y
  x=0,y=25,z=75- r: @# n% u4 q: T
  当t=1时7 U9 B& t4 R* I) R* t
  x =4;y =18;z =78
/ t$ G  l2 |/ B+ i  k5 s  当t=2时1 G! v4 ]1 K* s0 }' [
  x =8;y =11;z =814 X0 @5 I' f0 T6 h6 V
  当t=3时$ O0 b; C9 A% Y' J5 L( [
  x =12;y =4;z =84
0 B. i4 _9 e9 g4 ]编辑本段
( D5 k( C" @$ r6 s/ ~6 M8 ^; g# zC语言解法  m1 A+ B7 y, }9 J& a, C
; Q4 f# o4 \, [% x6 B+ F: A+ h
  " [+ n# J, g; F) h% d  e' [, |
#include <stdio.h>
5 F6 k8 A) N: Avoid main()
8 d6 }, \" D1 S/ W+ r  s{5 z$ ~: L& Z- a7 R
int cocks=0,hens,chicks;
1 j2 `3 ^  C3 X; o) Fwhile(cocks<=20)" {) P! k1 m% `/ c" |8 u* @
{) N' f' |( ~) q& e0 _( Z( v
hens=0;
, b. C& O; v6 q" _+ Swhile(hens<=33)* E( K0 X% j" [- [7 z1 x7 ~
{
6 l, f9 x+ u9 U2 P8 k, |chicks=100-cocks-hens;8 X+ a6 o5 C# g5 H( y
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)! U5 `" G$ V  B9 c: k
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
1 L8 A% U. s9 H2 `) Dhens++;$ z) a) {, C' p% O# d3 Z2 |
}
5 q6 ?: h" _/ \) w& X% Rcocks++;) D& n0 @. O+ E+ r( Q/ Q5 Y  Q
}
. c, @# O& K% e9 H8 n+ O}; E6 Q3 q3 ?; {3 F7 a
输出结果为:7 E( _' m0 i. k
  公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只$ I, w3 @& ]  D4 c7 ]
  公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只7 k, o9 q) ~* F9 _; D! s
  公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
8 _5 ~8 c0 L; v% T3 ?+ X+ Z  公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只  o% X% P, `9 w! o2 e# y4 r
编辑本段
, V! H+ T; i' r- @, L7 yjava语言解法$ o, h, o' Q+ _! {
1 O( W- B) W% \* r+ N" o
  public class BaiJiwenti# V2 v2 _; Y& u; i! }
  {$ x/ j7 I5 w% _6 i" G5 z' i
  public static void main (String [] args)- z* `5 z& {/ h7 _3 e; K
  {
+ C+ v9 {8 S) e9 j  for (int x = 0; x <= 19; x++)& V; L8 w/ Q  B& v% w, |
  {
5 V- m) T" ]; ?4 j2 k$ s5 E& n  for (int y = 0; y <= 33; y++); E! g3 h! g/ a( \
  {' Q6 n! K+ j  U0 K/ X$ h
  int z = 100 - x - y;
* P" S0 r% G2 \7 P) ~, D  if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)1 c2 _9 ]: Z. g1 [9 Z
  {
6 u6 F! i; B) W7 s  System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
7 J) B& P; h' T/ Q/ z' Q  System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
9 v$ {7 J' d5 C5 W# ~5 d* w. J/ O  System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);0 N  P) E  j. J6 }" o
  }/ d3 P1 c1 B1 r3 @5 Y1 U/ {- U" `
  }
0 B2 K2 h, W2 h7 W$ k7 o* C  }
+ d( v1 d/ z" ~6 l& L  }' `6 I6 _1 j6 |9 ~* A# n
  }( X2 U+ P5 t1 H

作者: wssl103050    时间: 2012-6-9 06:46





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