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百鸡问题
3 U' ~$ \1 m0 [
/ i1 O2 f! F# M0 t- ?% A 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。”
" _: A0 r3 @# k- S- b* B; Y编辑本段5 W" x1 q* `, ]* M4 ~
原书说明
# D" d) I$ b# g. j4 f2 `) B/ _ P% G4 ~
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。
' S$ A# b& P7 o% ~! E编辑本段
* G; N" Y1 O Q1 `解法 i/ v3 q# P8 [( P) C0 J6 `0 k
" ^) `! W) m. E- g 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?
, R% X- B) q, E 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:
3 x. L0 Y; S2 Y: R. c 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
! w- Y! s! e9 k) m( q, P ①……x+y+z =100* y+ U3 z k, w1 `8 z1 e3 m4 T
②……5x+3y+(1/3)z =100
! Q" R8 c7 a" q( A* v" T: f 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
$ `8 ?- ]/ N4 j6 N4 |( S1 u! H 令②×3-①得:7x+4y=100;; X2 W, m6 G7 F
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4
6 b7 q" N, x: f6 G 令x/4=t, (t为整数)所以x=4t: x0 `8 M! t- Q& u9 f0 k4 Z
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t
- r+ Y6 g1 ?' n* ` 易得z=75+3t
! m' [) s# h. ]% `) o9 [ 所以:x=4t
% _# M, [$ D% n( X/ T) b6 U y=25-7t
. o8 l3 D& _5 Y( o z=75+3t* A; P2 A# U3 }2 a8 `2 ?
因为x,y,z大于等于0
5 w- k7 v/ ^1 Y) L( ` 所以4t大于等于0
$ @" Q2 p N# n# j8 c( U* F 25-7t大于等于0
$ D0 B# ]+ ^7 @' ] ^ 75+3t大于等于0 Z5 k( P' S- i* a$ z
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数
+ u* U; p7 g5 N4 @$ E3 H 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)# _. w% ?; }. i6 T$ F% O' L" y1 s
当t=0时& @& v9 A5 C, K. }; w
x=0,y=25,z=75
/ ?6 E2 P5 t1 K" ?8 O! | 当t=1时
( y0 e. k) `5 h( h x =4;y =18;z =78, `; u5 m, ?* p- q# K- [* w$ d0 E
当t=2时
/ D: f# _* ~, U x =8;y =11;z =81
' a# Y" S" l5 s8 O 当t=3时! l* K5 ~/ L9 V0 M" J+ ]7 @
x =12;y =4;z =84
$ F/ f: d4 ^2 n编辑本段0 ^) _/ u; Q7 M" J
C语言解法
~, n0 Q( [# M) q. I, T4 U$ d Z4 j; Z. i% ]' }8 z( `! Q
9 d. W8 G1 x, G- f) X5 X! e
#include <stdio.h>
8 O1 S7 A' \4 a$ ]1 J" ]9 Qvoid main()1 _: y+ X* z6 ? w' t: a$ }4 y1 {
{
I, `8 @) \* _int cocks=0,hens,chicks;
2 u% r# A5 e( \6 h8 |% h( ]while(cocks<=20)7 p4 M2 }$ B. t; {. d9 L
{" v& _2 u+ j- Z- {: @
hens=0;" Z3 ` c8 o7 @. z4 R
while(hens<=33)+ n3 u! ]' p3 k1 m6 l+ A& ?
{2 F! R) l/ O" O
chicks=100-cocks-hens;7 L) Q3 V8 [2 C2 I: @% [
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)" x! k8 V, S+ J& ]& u, C4 O% r% B
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
. ]) ]# G7 K( s5 p, p/ @hens++;7 B6 \' |# k* Z3 r3 Y9 t
}8 a# K: g: h7 [6 x
cocks++;
5 [' [3 b& Q! u: O}1 y: v% B; P4 u2 J" g/ s
}
) U1 V- T! u# R输出结果为:
' l2 ?4 i' q' r' p( r: q 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只/ Q6 y7 q- d1 @+ G& {, C: t1 x' c
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
! f1 ^ E# P' e6 w0 C 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
6 V' O! k( u* u* @2 e1 p 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只4 ^9 c6 w: [0 \- l, @% Y6 ~. q6 ^* V0 a
编辑本段
9 I" h, ~" q. H* n) ~" N9 Sjava语言解法/ O& {# g6 J0 \ t
- G% K) D; i7 U1 d3 S" A3 n
public class BaiJiwenti
) F) F) P% o: m$ n2 x2 s: ] {
! r, q' U. m4 S2 z( I- s2 s public static void main (String [] args)
9 `! T7 @: ]* _ {
3 w- u# g3 U. }% T for (int x = 0; x <= 19; x++). f$ x( Z6 s$ P0 R
{1 I a( @2 [$ _ `& y/ C
for (int y = 0; y <= 33; y++)
; z8 r" f. c" A. @, r$ i% d1 @ {+ x5 l+ o5 k) W+ ^3 ?! B( @) l
int z = 100 - x - y;; O5 ?# N3 b7 w5 A3 K: X
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
2 u" p; N' N+ a( m {* M! } }) E' d& u& E; f1 t' W7 C" u
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
' a5 Q" E2 }6 Q5 f7 G4 F3 B System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
4 I) ~; q4 ~- g/ i- b8 m+ N( Y System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);( ^! z& t! p# S3 V/ ~# `
}
$ o' B4 E# ]8 o" E } o+ x% G& D% a; J# J1 y
}
8 Z2 |7 x, V: y( G. P4 b% K5 p; c }
4 G& p$ |; Y/ W: }2 H' W }7 o- @& c4 W* w
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