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百鸡问题- ^. h& ^1 y' z) N5 W+ p1 A
( B( Y; f% M" M$ {- Z; B 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。”
( e8 w' ^ v, A. C4 E9 J! J" h编辑本段7 s' \% c0 W- H9 u# u. N" C
原书说明
6 d- p, V3 r; s; A/ O/ Z2 h. l* x/ x! d- G9 i( _& I
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。9 a9 W0 v' P& S& v
编辑本段# j7 E+ ~; \: v% d: t" E
解法
T4 ]& Q G" A5 x. L1 y, u6 d4 |! j+ ~1 q
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?
) Z- |* e# v1 {8 Y 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:
8 b7 @# ^. I$ N 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:( W& J8 U0 g) ?& q6 Z& R7 o" {- p
①……x+y+z =100! B5 _ x, E* d% o
②……5x+3y+(1/3)z =1004 W; e* }& b0 W! n
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
4 l! F3 R) ?/ y/ b& k5 F& z& j) c% M 令②×3-①得:7x+4y=100;
8 U" Q- \5 V9 ^2 @- _ p$ t 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4, s) r! Q' U0 y7 i7 z
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t3 b" q* m" x2 e8 C
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t" _* Z. I( b f, D3 }% t
易得z=75+3t
" j# q# x! [/ i, t( {- C( J% x' J 所以:x=4t2 q& @: n8 e8 I7 N& Z3 {& p# ]2 O
y=25-7t
+ G5 S ]5 _* V Y$ a z=75+3t
# i2 e0 z, J6 ]4 n# z4 m9 q- i 因为x,y,z大于等于07 L( |, _% Y: T: N8 B! [
所以4t大于等于0
. k2 z8 e, K4 h 25-7t大于等于0
9 |; V7 T) P9 }3 }& X Z0 x X 75+3t大于等于0
9 z3 e( J+ A& f 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数
) y+ E2 s; U* e# R l& E+ G" T 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
0 a) I5 l9 `; n, N) H 当t=0时8 D; l/ v \+ h5 @4 x/ ]1 Q1 `
x=0,y=25,z=75
* R9 u' S+ r9 c# ], |) @6 {; } 当t=1时
( f5 @" |" y1 c& B! B+ M; [ x =4;y =18;z =787 p/ [7 C& f( ?& B6 O; k
当t=2时
# t. p7 U" K; i' t# u( s x =8;y =11;z =81) o3 s& e. ~0 r* ?
当t=3时4 J- X: D7 K4 l( {+ S
x =12;y =4;z =84
& v$ S& O& Y4 N编辑本段
# u2 {5 K1 a" w! L( ]: K) bC语言解法# q$ [ |+ P/ T @" v
) f2 N5 Z) s, N; u
7 X3 N* E6 Q5 U! @; r#include <stdio.h>6 O, ]9 P2 K: b' V8 x. D/ u$ H# R
void main()
|1 B( A" N+ \' Q* ^{8 a* j6 U2 v9 \
int cocks=0,hens,chicks;
2 q% h2 h) j' a6 q$ W$ S3 Owhile(cocks<=20)
" ^& _7 `8 J) x{
5 \2 O7 ^4 m: r2 z) Q5 ahens=0;# C* o d7 r" O) }
while(hens<=33)
* D" p; y* g6 w. ]{
. Q8 Z0 h- J5 q4 zchicks=100-cocks-hens;7 V9 N% y& M2 {, H0 \
if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)/ Z8 [; h; x2 V6 R: S) B% X0 c- l z
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
/ f* t' T, T" N7 m+ qhens++;
% l2 H: j7 Y" r; W& `}
# C: M- L c% Acocks++;) I0 |& U3 _. z; K2 S
}
9 F$ z8 F& \4 b' o( a}
4 s% Y1 S5 ?7 }6 W5 [9 e/ ~" y输出结果为:1 K4 K* x/ H2 f5 {$ n2 c# Q
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只( Z! }( {- h9 H; Q
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只: w! p! E4 U+ k& S+ A$ B H
公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
" Q& M0 B( ^8 K" @- B8 `/ ? 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只4 S$ C9 e& D. C$ \. B M
编辑本段8 @4 |6 e' z4 P) N5 c+ }0 c+ {
java语言解法) l8 y- s8 _# z+ P$ V( f
0 A; p& [7 j9 e7 L. p* @" l public class BaiJiwenti
4 k) Y1 K$ w3 F {
! u* J; u5 O4 r' c public static void main (String [] args). r3 w2 {9 B+ V4 j, |
{8 ~4 }4 [+ j- @6 ^# P
for (int x = 0; x <= 19; x++), `# H, o& _% h! e* c1 v6 a) y, k
{
6 ^1 s2 H; J; Q; G1 |! H0 r for (int y = 0; y <= 33; y++); b7 R& s; \& Y' o3 p
{
, g9 z# l2 b$ J$ }( P9 _ p int z = 100 - x - y;
) Q5 @+ g/ C: s% l+ g G if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
, M- u( p3 ~( W% q$ F' B2 u( F' y {
! k4 ~! U1 i( U( P System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);0 S1 r3 d! l7 X. R# i1 ~5 m0 t
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
9 G$ |( o! U9 `0 i System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
- { J# D* A0 _! | }
8 A. Q1 L- @. I" p, T0 V- Q }
" Q$ r- t, f: u% {1 X. b" X }
) N7 i/ }8 H1 B* r; p }& |. b5 @- ~' U3 I+ {0 C9 P2 e3 ]4 e
}
2 x' D ?5 H2 u |
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