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百鸡问题
. ~9 Z1 z: R0 q1 ~7 @4 G: f
' [" v$ v7 Z l5 b; [* V+ s8 p 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。”3 {* _" s0 h6 Z% d, h4 L
编辑本段
) c$ l3 V8 A; w1 V5 o原书说明5 f# `1 m0 g. w4 P' w4 d) O; C5 U
% Y( s0 w g# G& g+ I( h( l% { 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。
. v+ x& @! Q4 h% c编辑本段3 U+ k L/ _# }+ S0 Y5 a1 c5 d
解法, @% d# c8 a' {1 P$ T
2 C( o# g. P, ] ]6 H 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# C0 j$ k6 H, `( N6 H, V7 q
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:# \2 ~. ]& N" x
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
# l: }; E% Y$ W3 v; D ①……x+y+z =100 g; O- w) H& t! S
②……5x+3y+(1/3)z =100) I- \ m. w6 Q" l) s+ @3 V t; k
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。( {) G c W* o* l1 h
令②×3-①得:7x+4y=100;
: c# B# [* K e# [! i 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4
$ T4 f2 b4 U' s4 O! [ 令x/4=t, (t为整数)所以x=4t
* Z1 k, F+ G6 j: M/ L/ a" ~ 把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t3 _) W B! |) u- F/ i$ d% Y- B# U
易得z=75+3t0 s0 w, I; F9 u% x( Z
所以:x=4t
# x1 ~8 W0 J9 S- G& x" @) ~* P( s y=25-7t
. o( Z/ D# u3 s# J7 @* f% c z=75+3t( g& K2 G/ E) P* O3 G$ @
因为x,y,z大于等于0' `! k" j2 @3 e( P# i
所以4t大于等于02 @0 z9 O s) g8 d3 U
25-7t大于等于0; _* s, N/ H' A3 I
75+3t大于等于08 c3 A, |% X! q
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数' o- v6 S0 p* S% |- ?- D% d
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能); \, [4 L3 Y d% Z
当t=0时
) \0 v+ l& z- b8 P6 j x=0,y=25,z=75
! W2 w F8 N& P: j6 O$ E+ f7 o 当t=1时
; l9 [+ {% _* i5 H x =4;y =18;z =784 \* _& H! z7 t/ D
当t=2时
5 e, V/ m% u4 r7 d x =8;y =11;z =81( h2 d5 E; b( _
当t=3时
$ z/ t3 J+ r# Z0 \. X) S x =12;y =4;z =84
: V. _( y- k& W0 s% D3 Y编辑本段
' \8 ~9 h$ X, u+ eC语言解法* Z- r3 m2 j+ h
1 e7 I1 l8 z3 X % \+ P f" p: Q, a/ d
#include <stdio.h> ]& S0 B4 f) G% C+ q
void main()4 l: g2 C) Q. w
{
1 P2 M" L0 I3 j, pint cocks=0,hens,chicks;# ` p% }2 ]( @+ p
while(cocks<=20)
6 y: Z2 D7 D0 e; P" G{
. K4 m3 e |! q) j$ v$ Bhens=0;
( t- k/ d n9 Fwhile(hens<=33)
' Q3 H7 D8 ]3 |: I. \$ I) N5 ~" y{0 [1 ^& j$ m. w' W
chicks=100-cocks-hens;
4 N& z! V3 c. K: ]if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)1 f4 O+ o+ t( i! x$ F
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);% c4 X, j0 E0 k5 M
hens++;8 L4 \9 Y, g- o
}
" O3 b. }4 X3 o7 Lcocks++;
) d" Q. i1 q5 N$ ?}
* x0 A$ C5 ?) t$ Z}
* P2 C6 U, A9 B: Z" u# [' B输出结果为:& M5 |( F/ V z9 ~
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只* g A- G( |8 M! F2 z& X2 R4 ?
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
& ]/ i/ Q7 k& O/ @% n5 V 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只2 `' J) Z. \7 }5 G; n: l- A
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只! v2 S9 e6 r0 G! X, L
编辑本段" J$ m. E4 E% W/ Y, X$ a6 C) B
java语言解法" {/ U% Y; V: s% A2 f
! c6 T2 M5 f) _2 c4 W3 t, p- r7 X
public class BaiJiwenti8 ~; }$ B0 { M2 F3 k
{
" S3 q/ d$ V( O3 _ public static void main (String [] args)+ s, R8 b" r0 X$ W9 b; f
{
( l/ F! Q: b( e( h+ ^: j- e for (int x = 0; x <= 19; x++)
" \3 W- h! y% E) E1 B {; m! T% y- X3 D+ S: ] G
for (int y = 0; y <= 33; y++)
4 _8 v; h+ @% x; y. A7 ]! B {
( z" ?( p, f6 I. b) v int z = 100 - x - y;" l, |; C8 X F+ p9 t5 I
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)1 K6 s6 r1 G+ s o! Y$ |; _3 X% U
{ R/ n2 T9 o- f4 R) g* W. E: A
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);' R+ z; ~ p# ~: K/ J" Z; L6 o- }8 [/ Y
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
2 B+ s3 x0 Y4 T( Y: Q& L# ~ System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
7 e8 Q8 c. m. S! ^ }
F8 ~: u: O. L5 c$ D }
6 h, ]# z" M: G5 y" ~9 h# r }* `6 @, q7 K4 i, ^. f
}
% |) S0 \6 b/ S, `+ j9 I }# N' N9 o& H" A* Q) D6 }, n
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