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百鸡问题6 U/ r- Q/ ]: b7 G+ d) Z- m3 {! N9 l
0 J, \$ b3 w9 o6 r f! ~6 s 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。”: G F% U7 K7 T/ N! V+ G& d
编辑本段
+ R( ?; j3 s* B/ @ C* r( v原书说明, I. A1 u q2 y2 j- O& X1 ]/ Y
. _9 i/ g8 B* R2 z* z5 w) Z3 w 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。. z! b% [4 c: ?, g7 P
编辑本段
6 O+ h7 P8 g7 P解法$ E- ]* y, Y6 K, V& @! d( a
: Z M3 P7 e; M- m2 X# t+ 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?, a8 C- {& m1 k5 V6 a$ @: B 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:5 i, x' z" w- H# S o
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
- _: e( D6 s- a5 W ①……x+y+z =100. y! @1 E+ l7 ~; Z( m! @. K
②……5x+3y+(1/3)z =100
! e1 S5 @) G2 i: @" v 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
$ k2 V( f# K5 o 令②×3-①得:7x+4y=100;
1 J R% `6 y- S" x* \1 ^ 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/48 k* C2 J1 c- b2 ^0 ]1 C% U
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t* e8 E c+ H4 ~ Q: ]
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t% `0 G$ a# l6 _- K8 L4 d3 u1 S
易得z=75+3t
' i5 R5 \" y$ y" D- {0 N 所以:x=4t
! _: c5 h% g* U' J( M y=25-7t
# d/ _* A$ | @, ^; s z=75+3t: n9 y1 K3 x8 ~- `4 {( \
因为x,y,z大于等于0
( s5 W A: }! W$ c6 K! K 所以4t大于等于07 k2 D8 b! k/ M1 _
25-7t大于等于0
* ]- L% G6 a1 n8 \ 75+3t大于等于03 g# G' u; |) Y' l+ i+ L7 ?% |
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数1 X3 M$ w# P) ~5 l
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)9 |# L# r W4 g2 ?# a
当t=0时7 K, k% h0 A9 L9 i
x=0,y=25,z=75) x6 z# ~4 F7 t7 C
当t=1时
& @. d: [/ w- h$ @) c g x =4;y =18;z =78+ D- A- B% I3 d& ^* a* I } m
当t=2时% `0 L/ G/ e" U2 d" r2 {
x =8;y =11;z =81
b7 w' R) {- d8 ~ 当t=3时
. r, l2 n5 y; i9 r! G9 n x =12;y =4;z =84
7 ~8 K/ Y; J$ g8 r( ?- g9 ?! y编辑本段! |) O/ b/ |; k% p& t! a
C语言解法, Z7 J7 C$ L u6 r" [2 ]
9 f3 E( C7 j, L3 M- z- J
3 ]# _/ S2 ?4 C6 o$ k6 `
#include <stdio.h>1 o, w7 w* B# B3 `5 R& C
void main()& x) U0 M5 B7 h3 p3 ]0 C+ i
{
3 s* f; E' B- g# h- tint cocks=0,hens,chicks;! U% O8 A% S0 v' U1 b8 G6 E) a
while(cocks<=20), O5 X0 C' y, Z& J2 T
{
: F& ~% i5 b4 K. @8 A6 ehens=0;/ ]- N1 N+ ?; W( Z
while(hens<=33)
. v* _' ~8 ]( {# t- _9 h{! Y' A. ?) P; F
chicks=100-cocks-hens;! s/ o! W m/ X) Y
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)
9 N$ n2 ?3 Y5 g$ N! g" o$ `1 [printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);( t' q% i+ v: }$ n! k
hens++;8 y- K) C* F. e0 p' i
}
' b' o0 {7 k6 u9 k, ]7 Mcocks++;6 U5 K, T! j2 ?
}
& v* o9 A m. U( M' Z}& O( b h' M" p
输出结果为:8 U& r+ F; u+ i
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
- w9 f" U- q$ q k 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只0 w" ~6 @( v2 @
公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
5 }7 _! G7 c% \ {% Y' h8 ] J 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只" h' Q+ O) L. C+ v) b
编辑本段( U1 L9 |7 v2 r1 u7 ?: z$ x
java语言解法
3 T) d m5 \9 v. A
2 ]9 q J O6 R% S D. F$ P public class BaiJiwenti2 J+ I2 f3 O# Q% R
{! k3 i4 O$ r/ @8 Z7 o% G
public static void main (String [] args)
& { K9 I! P" c. }1 ~ {5 ^% F+ o! {; ` Z+ X
for (int x = 0; x <= 19; x++)6 B) V# w% k0 T' D. i
{- }/ [# y; J& d/ E3 s4 W E
for (int y = 0; y <= 33; y++)
4 v3 M$ E5 B( x" G9 Q9 v; ?" W% D9 y {$ c) }0 S v8 J6 ?5 g- H8 w P' L7 c
int z = 100 - x - y;. \) ^: L: Q/ T' N' D
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)2 c D n& N# Q. z! z; F
{$ b/ L* g0 O) J4 [( {- J' k
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
. V+ P* F7 m' ]$ T7 {- v System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
# w) v3 R) ^: l. x: |( t; U+ X System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
' N, c8 B5 ]- f3 x$ d }$ s9 W* n' o) E; ]6 l
}
- U6 P4 w' |& W. C$ V }
% k: d8 o% |; B' r9 a! R0 q: O( R }3 Y$ U5 |: S: y
}
. |2 \! m% S! P/ U. e |
zan
|