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百鸡问题4 w5 Y+ p( W+ \, q2 }# ~( {2 y
4 |! j" l( `0 ~& F \- h! l) ]5 X
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。”
0 a, `/ D* y" @3 ? [编辑本段' ]% c2 l2 F: O' r0 L M; B: o; n
原书说明( t& v$ t/ E* c9 Z1 L
+ Q( g2 S, q5 [/ @
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。
# F* B# O! D5 Z. ^% h9 R编辑本段
( X9 ?, a1 e. v( i5 B( `解法
0 ?( D) F' Y9 q( @3 x5 O
4 Y4 x; c6 K8 X4 n& N, ~ 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?
" Z/ ~3 i# L- I& j: o3 p: B$ Y 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:+ U# i; f K7 H8 R. ]. Q" E1 m
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
1 X: @- X0 J/ ?/ {! r$ p- i2 ^4 x ①……x+y+z =100
) n' _7 G/ G* c) B J1 s6 _ ②……5x+3y+(1/3)z =100
9 K9 V( c6 r7 d: E4 W& a6 U1 O/ Z 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
0 u: S! o, S; u 令②×3-①得:7x+4y=100;
* z F$ _- D- m' ~ 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/49 z1 O/ z; _& @: {( i" Q9 w$ Z
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t4 n( x% t3 b2 f- o3 T. U2 {- T
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t% v& ^: X+ V# G3 |+ c0 m' A7 Y
易得z=75+3t3 ]1 J- A. x3 u O- f' s+ J% g
所以:x=4t
' r. B9 g2 A9 q' c7 ]" q3 V y=25-7t6 I& X) B1 N' q4 A) D; ^. D0 R
z=75+3t
8 i& L# v0 ~3 w8 r6 L 因为x,y,z大于等于0/ y( @, f [8 l Q2 f& W
所以4t大于等于0
8 Y {7 c) U2 d2 l 25-7t大于等于0
/ R6 y1 n6 q% X- g 75+3t大于等于0
3 E8 C* ]5 `3 b2 U1 T9 Z! v$ N5 s. I 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数, Y2 T; T) u6 G3 E0 a
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
5 g0 ~7 Y6 J# C9 ~" k& y 当t=0时
! b3 k/ q8 d! l2 O# M x=0,y=25,z=75
7 P5 {2 J' W' d8 r6 ^; A2 L/ o% u! l1 r 当t=1时
4 J# N: x" `: v. L: D# j x =4;y =18;z =783 W- b3 S1 l0 A6 S5 Q
当t=2时
% C( F% i. P% {2 \ x =8;y =11;z =81/ M5 F1 M) ]/ q$ r& z
当t=3时
0 M7 m0 M( ]8 L- t x =12;y =4;z =84) y' O( s) X; M& B* L; Z: O
编辑本段3 n2 M) o& @2 E4 M0 X# h3 b# a" U
C语言解法0 m2 j2 y# C' S+ P* F* X
( L) n2 S n* P4 Q* {% D - P) v' ~5 ^) i- p1 B0 v4 U5 ]' o
#include <stdio.h>
5 Z0 O+ \; ], Y' mvoid main()
8 {9 {2 c7 D* w! D! A! D! W) Z+ m- N{' ^+ [9 C/ i. J# f( G: m
int cocks=0,hens,chicks;" l, b K5 w) D& J( a2 z! Q: y
while(cocks<=20)& ~2 Y/ {5 Y$ r" e1 g
{+ w5 `0 y% J/ l% W+ k, z+ E
hens=0;; ~! W* i1 H; J8 O$ v
while(hens<=33)
; Q9 x) p* }) G! O5 u{
( V4 j& k- b4 {1 ]5 t0 k( V% X0 nchicks=100-cocks-hens; d" c$ G* `' \9 Q( P# t5 W, {
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)1 r: K7 y. W* H* D3 |
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);) e5 ?, q h( z/ W. O
hens++;4 [7 p3 U& x3 e& [) a' s( {
}
! e% O7 q4 _) P N, i3 K4 O- @% ccocks++;
; I3 Q) S8 A; P+ M+ N& _' M k}
2 e( _& M7 I( M1 O3 B}: N* B: X I$ A
输出结果为:
8 g5 Y+ U" G, P5 F 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
+ j1 S8 ^3 e1 f% [# M5 } 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
' H: p5 R9 K1 f' \: |$ m" W 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
4 K: H0 w) J4 }! v5 [( } 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只9 a6 X! G A. A1 Y& N1 U" }
编辑本段& O1 K; h. c# o* U/ y
java语言解法. N" S5 `! J9 z% \8 r
7 M0 A9 {$ P8 v5 X( G b+ u. y public class BaiJiwenti
. e4 G# \4 |% L6 R {; \. r' f( @$ X$ ]9 J; D( }$ K; z! B
public static void main (String [] args)
+ v; j/ a8 [& x& v& }0 E& R {
+ \# y% I1 [ Z4 w$ [6 t( W7 ] for (int x = 0; x <= 19; x++)! q* g! G* @8 a) \! E
{
4 X+ J% z0 q! V9 v4 \ for (int y = 0; y <= 33; y++)' w: B+ s9 E; O" }. { ]
{
3 A+ l: O5 x6 b+ z c' K h. D9 h int z = 100 - x - y;. t, D/ K. _: H8 ^6 v `' \
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
9 r$ y$ L& e/ ?/ ]- L {
/ ]- N: f6 W9 p2 V ?+ x- i System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
( T0 N" B: Y3 Z9 [) x) x System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
$ ^$ l5 t2 O$ J* N5 d System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
- b- v3 {; j. k8 i }
! S/ D h( C! e$ X5 r F }% h0 U% V8 l' x5 Q: d
}
4 s$ E" }: E' m6 U5 g6 x# r8 D* W }/ v. k- x& n% q# B* s; X* O- o
}
2 w$ b7 V+ k( _ d' m |
zan
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