百鸡问题 0 Y/ H+ L/ M) p ! ]* F' j9 b7 a" L- C1 {8 H 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。”" \: O* y- r6 C; G ^0 b: K. p' q
编辑本段 % e0 M B# j* h! B原书说明9 O. U$ e- j# |
, b' W6 R0 P; |* p* r: G1 U: { 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。/ r5 I4 c' o/ y
编辑本段8 c8 o1 g! }( g5 \4 Z/ J+ k
解法& {9 z+ w6 J$ P
3 J2 F, u: X; N7 u! |6 M4 S! u
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?$ H D m H1 _- b
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: $ e5 {" Q! O$ _$ D- k) |0 C 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得: . e( ]% P) b( H ①……x+y+z =100( a9 H4 |+ Y5 Y" N# S4 C
②……5x+3y+(1/3)z =1008 Q1 O% i" D' ~
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。 - p& H+ B& v P6 n. s 令②×3-①得:7x+4y=100; 6 m6 O+ ?4 x8 ? 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4; j# O; _; ^7 c( s# d A0 C
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t $ ?; k1 Y5 j: P, d) H- o" M2 N 把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t* v, e4 {4 | m. p; X
易得z=75+3t 8 t% r9 K' j$ k% B G 所以:x=4t - w5 T) Q: s' A0 C) m( F y=25-7t - \, c; W6 h2 r! `! @4 e z=75+3t! ^6 Y! _, m) P# R- I p( k4 U
因为x,y,z大于等于04 {- y0 H. n+ Q+ ^; _5 t" S
所以4t大于等于0 $ t' J4 a3 ]) e, T, S5 F 25-7t大于等于0 ; I% [( `. D! p 75+3t大于等于01 E' p2 ]5 g7 l
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数 , a6 t; m! I& F 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能) , E( q1 ?+ {1 j8 e( h9 R 当t=0时4 {+ O" i" X/ |* h ~$ x# k, Q
x=0,y=25,z=75 * }% K) A# c1 N$ |' M2 ^8 U 当t=1时 1 P# D/ L( R% t# F3 C8 m Q+ A x =4;y =18;z =78# _7 }# n3 J3 R0 f( N, w
当t=2时6 a5 T) r( t3 ^3 w) Y2 a! u1 v
x =8;y =11;z =813 W4 J) }2 L( p- `9 }
当t=3时: z d5 j& P5 r. @/ I, Z
x =12;y =4;z =84 / T2 R' E" F) F编辑本段 @1 Q g4 ]8 V2 f8 i( a4 X5 g
C语言解法) l% ]5 x* C9 _- t
* s3 u5 q- Y2 F0 u! c- J- H9 D5 ?
+ s# m- ?) D' q#include <stdio.h>( U( C1 o4 J Y! D3 ^/ h y: \
void main()( |9 n* I0 J! J+ T& s" B. A
{ / A" J- G3 L! n2 w% A0 P+ Dint cocks=0,hens,chicks; 3 ?! |1 P3 c6 X. u! ~while(cocks<=20)8 g9 \) z5 Z. S& O: K9 z
{& m3 v u: _: Y
hens=0; 0 @/ `% f& t7 k. y) t! v! Swhile(hens<=33) - _# F& h- D/ r7 s1 d{' f7 O0 G6 ]& I' O3 _
chicks=100-cocks-hens;6 }4 L! t' J) u& J0 t
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)) }8 x0 F/ [! C) U+ O' c8 y
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);4 L7 W1 u* q+ Q8 B
hens++; + g0 V; \4 ]9 Q, Z} 2 M' A7 A7 d& d- u' J0 c' I0 dcocks++; . q9 u6 l; S1 s: I$ }} 7 j/ p1 d+ v2 \, U} # d5 ]/ E5 [" X! l1 o& E输出结果为: : P0 @* Z; f% j& ]' H 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只 7 O: \# P" Y* o* d+ T/ Q8 q1 j 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只 6 c7 L' i3 T3 E8 e$ a 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只3 R n2 }" a$ n' _2 z
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只 - w3 P& _! x: v2 v- z: P编辑本段* |$ c0 S' e# q7 y
java语言解法 2 p; {1 [8 v: x( G ' u+ [' v( Y* k# P- {; M public class BaiJiwenti, S6 s5 ~" k0 ]* O6 I7 v n
{ ' R- m( r2 ?1 D, U8 f/ S public static void main (String [] args) & u0 E# e- w2 X# K3 n4 L- E: H {% e! x- _6 Y5 K4 H$ d! k
for (int x = 0; x <= 19; x++) , K- x% T$ P. W {, y9 x. c# e/ j9 q) c% I2 c9 b& [$ h& j7 j
for (int y = 0; y <= 33; y++)2 b5 Y" L% _$ a& _: r- S/ n+ N
{ 2 C" i, g5 \* V0 w7 H int z = 100 - x - y; % S7 v6 r, c$ U$ Y. O if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0) $ [' C" o6 h7 F* o {! l2 K/ a3 v9 b6 R
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x); ) @" E6 ]3 ?& e# L% Z7 m M System.out.println("可买鸡母只数:" + y); ; Q1 P @% D4 B0 O/ V ~ V" A System.out.println("可买鸡雏只数:" + z); 9 }3 l, s4 d- s) d) h% n# l( X } / j, \# Z# M r: O. \6 n }+ \9 q+ g' W( I/ m3 ~& T; X) n
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