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百鸡问题2 E- B- o: ]% K. E6 p# M
6 ^+ Y! {7 t2 n4 X) W 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。”1 M2 [. F- y/ A$ S
编辑本段/ u- O" Q. \7 q9 H7 w2 t$ c
原书说明
5 r- Z' m) x& ]' }
- @. j4 \& B# _# [; M8 D4 r 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。7 ]2 H2 A7 K" j/ j4 C& H
编辑本段4 m- e! ?. H w' P0 Y
解法
& N+ V! X2 o0 {( E: ^$ S2 z3 q4 P: U7 H3 ~, Q I
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?
4 P- `3 [* z4 W5 u( \ 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:
; E2 z" ^1 a$ x/ A1 d" M4 h6 R) }; T 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
2 T$ N1 D: B5 W- N! W! q' z ①……x+y+z =100
- |7 q% P2 M: Q6 G6 H) W ②……5x+3y+(1/3)z =100. n3 ]) a( i: n# p) ^
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。* e4 r. U! b- \# e0 h
令②×3-①得:7x+4y=100;
! T+ L6 \" L( [2 B% | D3 \ 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4/ M5 x) @& J$ D( H
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t' w( [8 `: x8 K! B: X0 Q
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t$ E9 `0 f7 `- l5 X7 i- a" [; \
易得z=75+3t* ^ c+ _- S' y
所以:x=4t
6 E* ]1 {7 D3 c0 ~' O# \3 _. l y=25-7t8 k$ d* q: A; Z7 V" T8 C: J8 K9 x
z=75+3t
. {2 n0 k K# k5 e1 w. e: a; D 因为x,y,z大于等于0
* |& N( _7 e/ _5 H5 d& [' N3 k 所以4t大于等于0
; z0 V {) y; }8 w' B- s2 X 25-7t大于等于0, B- g! H+ a- _/ ?
75+3t大于等于0
( K! v; ]3 g9 g; Z! r 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数4 f) G V6 u; Y# u
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)" @2 L9 |1 K3 a) \* G
当t=0时
# u: s- ^: u; O; J0 u f# ?' E x=0,y=25,z=754 f5 | T7 a' S; e% b9 |4 Z% I$ w
当t=1时
* }& d9 h9 }& K2 P x =4;y =18;z =78
3 Y! ]: }+ i$ a* W$ o 当t=2时
; {7 b8 S2 _; W! k& t. e x =8;y =11;z =81
2 {, `% f! @: X. X 当t=3时! |5 @: X, J6 e% Q. ~
x =12;y =4;z =84
0 i4 p4 d3 T/ Z+ K b% `6 e$ d编辑本段6 A h. }2 ^/ a9 N
C语言解法7 J0 U5 Y( g) F
6 W D# ?" r8 G, x
5 q: @" p" Q. i0 I5 e) U# |& x. ~#include <stdio.h>8 U/ ^# h* m: x: n' E6 {. p8 |
void main()
8 H, {0 v9 R4 q/ J{- n$ ~! b( c# @& h: t0 _
int cocks=0,hens,chicks;) j$ R8 h" f I7 i( o
while(cocks<=20)
( m! j2 Y3 V! N{
. Q4 G6 N5 u& q; z8 @hens=0;
/ _ k: d- V6 G, Q1 R3 X; K4 Kwhile(hens<=33)
: n4 Y, N- n% ?# v9 {{
. d; T+ o9 u- {# B: achicks=100-cocks-hens;+ ] v* K5 w# X7 U# b3 I
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)4 J% C) ^/ d* ^% s' ?% W# j- F1 j
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);( ]3 G% ~1 v1 _2 o9 y( L
hens++;
2 Q" b! G. Z! `. J& Y5 _1 B1 r}5 M! P; M, k4 O8 h+ H" q
cocks++;9 M2 x+ Y7 D$ o2 `' m
}% k; j* ]# x# j4 i4 g1 S
}
; j5 b( H+ f. W" I# E输出结果为:' p+ Y# V& T! b# p
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只9 C7 t5 X. l9 _/ ~5 i6 P& c& w, E8 p- b
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
: G q6 L2 @; y7 R0 N R 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只! H. a3 D9 [% o& N: q" n5 h# E
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
- K. p4 Z9 a5 v+ d4 Y5 }编辑本段
( R C8 v8 t+ g% H7 Ijava语言解法
0 }: @) h( ^7 c0 W- ^$ _# |6 v4 K; z4 h; W4 o1 S
public class BaiJiwenti% C4 U. l3 H3 [$ r4 v/ X' T* {
{
" V, J7 X5 ^' r/ {* s m- o0 s* R public static void main (String [] args)
) X$ ~! Y6 h2 ?4 D1 I9 F {# U- r! z" m$ A" p& I
for (int x = 0; x <= 19; x++) x' R- e5 I, ~2 ?8 J. v* @ q
{
1 P8 I8 @; }; c0 J5 j1 X for (int y = 0; y <= 33; y++)
' }6 o: r0 N; Q% h& W3 t {0 I, P! u5 |1 ]: x
int z = 100 - x - y;
8 ?2 n' ~2 ~# S1 s5 k- Y/ v if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)% j& ?& r' K5 F3 m& l' I6 q5 K8 r9 [
{- x; E# b! s8 o" H% e8 K! l' c
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);' M+ c: U9 e" a
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
4 I: x9 u2 p0 x \1 I* B/ z4 k: d System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);4 u' J4 t8 \( h5 {
}3 ]; _% e- }* }% Y1 t
}5 y# r$ G+ H* d
}
7 i! i* {0 P6 N: G7 V' i1 p }. Q5 Z; x' W& P
}+ J/ M; y- E1 R
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zan
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