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百鸡问题
- Z+ N. e- q- Y' q1 h3 p
$ i) {1 B) J' d; W1 @ 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。”8 W- _7 L# x7 [" c1 ^- W1 d
编辑本段
+ s4 j5 b' n) H- B) h+ t原书说明) w. e) C' T4 j9 O) H7 ?
+ A7 R7 |8 ?- S0 W. ]; U% A- j8 j+ F 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。
* g5 Q; p* j% e编辑本段
- `. M. |8 c% ^$ m6 `) f解法
# K6 D# |3 G0 n: |2 i$ i1 h' K. i5 Q# l5 i" Z5 s
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?- f9 f, j- N8 d+ S ~
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 i* M' U6 H( W7 U% a( y5 f
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:. U; T; p C( E0 @9 O
①……x+y+z =100
& Q0 ] w- ?' V, Q ②……5x+3y+(1/3)z =100
% z* q) ^9 t# X4 R 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。7 U) _7 l; v. g A: S
令②×3-①得:7x+4y=100;1 L6 ?3 _$ } B$ f5 S
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4. ~2 d/ \8 `4 o0 j8 n- Q
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t
8 K" O; u% `4 J5 Q L: ^ 把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t
. K; ~5 e) |* j. [! ] 易得z=75+3t
4 X; b! M- F: Q/ r6 a/ _ 所以:x=4t8 o3 h9 }2 t* L5 L' N; j+ d3 ?
y=25-7t
; \! S0 V& v* Y+ Y. l* ^1 W z=75+3t
# k8 o* {, B4 c 因为x,y,z大于等于0# p3 m7 x; E2 S8 z" h7 ~
所以4t大于等于0
+ e$ h/ o# y( ~ 25-7t大于等于08 l' c) K" S! c2 X
75+3t大于等于0
, a' P( @5 T8 c; q 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数
' v9 @& N q) Q% f6 y' d4 b 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)8 U3 x6 s5 U S+ C' O/ P
当t=0时
5 m4 w4 Y1 ]" \; _* L: e x=0,y=25,z=75
/ M$ y4 o7 i. S8 [6 h 当t=1时1 U& B4 k7 k4 c: F( c
x =4;y =18;z =78 n; [" \! B9 h3 G1 a& Z
当t=2时/ t; y% y' W' x T, V0 a* ]' t) J
x =8;y =11;z =81
8 W% [9 o& e# ?; K$ T 当t=3时. s" M& |7 A; `5 \, N2 ?7 |. @% y2 [
x =12;y =4;z =84& [% |3 ]4 x8 {! B
编辑本段( {3 Q1 w7 T( R, e- t( t. }# g
C语言解法5 h2 H" t" g- Z4 {
/ |. T9 }' @. {3 \; Q
/ P7 n% ?$ A7 B0 j1 I5 H, D% R
#include <stdio.h>
7 k6 p$ c) p" Q: P. g$ p x. nvoid main()
; F! d2 z w) L$ r: K; G{4 E( Y# A3 |6 k9 F
int cocks=0,hens,chicks;
1 g$ C& C% f/ O6 fwhile(cocks<=20)
; t* Q8 ?# v( b{9 L* d( X E+ R
hens=0;4 N2 f$ s) e% ~ R
while(hens<=33)9 R- |. U; N. P
{ @, m- \ z- z x3 \0 y4 d: x
chicks=100-cocks-hens;! Y( ~ ~) h, f: V0 {% G7 {
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)
8 @: A8 z2 S& l0 [printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);6 ^) L, J; l# u( r- o4 m' ~0 e" m
hens++;
3 }- o3 Y. E7 k* f}% l% Z, T/ l/ U5 _, {
cocks++;
f1 q3 W" c. \9 T* }}
4 J4 k0 i+ W* B3 J2 a- ?2 b}& E% A- X+ l4 b4 Z' d5 q0 F( ?4 w
输出结果为:. l2 E+ U. p( A0 Y" M
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
+ z* \; S6 N6 r+ U k. C! S/ W 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
) ^1 @) K# p, A1 H' J( E 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
9 B. u/ J% G9 Y U( {' \ 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
' y* J% Z) u+ Q编辑本段
- I/ t4 T# b" X$ _6 jjava语言解法! V4 O! o( i' t( m. d
! i9 M% o( O* P public class BaiJiwenti
9 \6 I# l6 Z* R, g6 k {9 [/ X+ s+ Z1 L+ G/ e# Q9 m; N
public static void main (String [] args)
- W5 I3 j9 a; i Y5 }) u8 a {
' ^6 S6 i/ u1 d+ C/ G% B for (int x = 0; x <= 19; x++)
$ D l8 ?6 j" t {
5 s6 y2 T/ H) L( }8 _; c for (int y = 0; y <= 33; y++)
! x% @ v8 E3 x) g; I {
" S3 n& Q6 A$ y2 I8 p, B% X int z = 100 - x - y;5 I# l) ?0 g$ }; |2 ]7 j! H! i
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
; y! p/ K9 S+ z- j- ^2 _5 @ {
( ` a+ _. @# p6 B System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
0 h: u3 C9 R- N System.out.println("可买鸡母只数:" + y);1 [& V/ z& |+ Q8 _$ M: O# p' Q
System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
2 o6 s+ }& c/ y1 o$ U9 G# \0 H }
5 u( x, Z, H% y; P8 W* p, _ } n. D1 n9 N, q0 v
}
4 a) p% z# L" L }+ r) A/ U ^; O; P* L) o
}1 K/ Y! O# ~) ?
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