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百鸡问题
4 E5 p. y, n& L$ F4 D4 R$ C' u3 P- J) `
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。”; u. ?* O+ R7 M+ k5 e- H- c' {. _
编辑本段
8 Q% \$ q7 q1 z5 B! m: c( {5 J原书说明1 P8 |0 M& c- l4 c. b5 v4 w
: y' m9 E; N3 k ^2 h
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。
4 N, l4 ?2 p8 R4 B2 t5 g& e编辑本段
+ b7 C8 q+ n+ C5 R+ ~解法
* Z" X# j: n% ~
$ p- y& D3 Y' v: o d 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?
0 N( V. X/ Z/ U5 O3 R5 O 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:
4 J% p2 t) h5 e+ y 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:6 `2 d& c! v) U& E! r
①……x+y+z =100
8 v* z: B+ {& X" Q6 U! F( U# b ②……5x+3y+(1/3)z =100
3 K& d* y+ S. O. q) Y 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
6 _# t* C8 {4 P: y 令②×3-①得:7x+4y=100;4 h& M4 Y. i0 \8 e
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4
% G$ i" T) M! M3 j! ?0 ]3 W) R1 c) I 令x/4=t, (t为整数)所以x=4t: n- y$ }, ~& K; ?
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t; J* `5 L; F0 f+ e! u0 |
易得z=75+3t# g8 m5 r) v3 t
所以:x=4t
6 B1 h4 ?9 Q* P' ~ y=25-7t
/ W& ?* u/ a2 I$ ]. K$ N l5 } z=75+3t
( K) a: l( ]: I" A* Z 因为x,y,z大于等于04 a, i8 ]. H2 m! v
所以4t大于等于0/ q+ N' S. J) E
25-7t大于等于0+ g) ^8 A; E: E$ w
75+3t大于等于0: C5 k- g) I6 h; V, f
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数! S7 v( ~% E. `' h; b
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)2 R8 Q' c M# W3 u1 e
当t=0时( ?' L% k: M( ]" S( m: _
x=0,y=25,z=75
9 n* k' d, ^0 V8 y8 b2 ~- n6 q 当t=1时. |% e! W4 c+ V& }7 N
x =4;y =18;z =78) n0 n7 [9 w2 {4 R! x0 {0 C
当t=2时6 y+ l( c U3 [
x =8;y =11;z =813 f/ @; z& Y3 A
当t=3时9 _% d) l) n8 w( f# \& x: j5 C
x =12;y =4;z =84, {8 ]4 d# v$ {8 } F8 f$ d0 H
编辑本段$ Q8 L- K0 _- p
C语言解法
6 b3 i E7 K/ R% }" I1 y8 U; b# P9 R9 ~
! ~+ P4 `8 d3 m6 s4 _
#include <stdio.h>
3 W6 z+ ?2 X4 v8 P" |# I& [void main()
5 a+ c. L" Z4 ^, X& k. g+ f9 H2 P8 V1 z& d{1 | ^7 W* G. M
int cocks=0,hens,chicks;+ ~7 f' v4 W: P3 Z, C( P
while(cocks<=20)
5 c5 r; s" R3 ^2 G{
8 Y$ E- z8 W' y/ Lhens=0;
, [. w n9 p- A6 Kwhile(hens<=33)7 z5 U" `. t3 ^% ^4 R( |* L
{
. i3 f+ d) L7 _/ [* T' N; E, Gchicks=100-cocks-hens;
8 U3 B7 l% R( }% G% ^if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)
5 |: N7 W) b0 X- ]0 }printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);: _4 x8 H3 D: c8 }
hens++;
' Y7 S( U6 l8 F' f}
4 \4 F$ a3 n% u" |) D+ L5 ccocks++;# ?; b, R1 v8 D( U
}
: M; i- u: S# ]0 h+ {: I$ B}+ L M2 L1 D% w- V) @) G7 y( u2 w
输出结果为:
! {+ z# g6 w* J2 B8 Q 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
+ I) w- k v, Q4 l, l6 P 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只# m; L9 W; o" Q4 l1 z
公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只6 f3 b# ^+ M+ S1 F# v. [
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
6 d* C9 p% K6 ]编辑本段
0 d2 K) d+ ` z. T& F O4 hjava语言解法
0 B3 N2 a6 S$ o% Y1 C, `. r) S l: z) J" Z7 C
public class BaiJiwenti
$ Z4 l3 _: s0 Y {
6 K- U* { E' G- d5 T public static void main (String [] args)% s1 r" g5 W+ b. j5 z5 n
{
& C9 U$ w' X0 y% l9 j for (int x = 0; x <= 19; x++)
& z& B6 S7 E; k4 L' V* K {; k" h+ B* d1 v) b- u
for (int y = 0; y <= 33; y++)
$ O3 e7 z* a/ K2 d- b% {5 z {
* @& k# R% a. W8 Y3 X& |( j9 R: h int z = 100 - x - y;# W2 s# S7 e1 G/ g- b( T
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
( q- w4 B! Y8 [8 o. f {' I/ r8 |. Y% t/ {- v# ~2 o2 ~; G
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
3 h+ R5 W/ |3 |% M: p; u2 t& Y System.out.println("可买鸡母只数:" + y);$ Q- |$ a5 s U* }6 g
System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);% A6 y* ?4 |2 A% r% u& g0 M
}
; x- ?3 ` k X* o }
8 j/ Q1 r9 F& k Z- O }4 z9 N/ T2 m1 v' w2 t: [
}* {, b9 D p& W- C8 P; A
}2 n7 Y- a# _5 {
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zan
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