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百鸡问题
9 D# X" J7 V3 i3 T% X3 M
T6 F* O, c, L1 N3 e% Z 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。”% a, I+ {( \3 Y+ ^# A7 D9 {; E
编辑本段& w! o8 z( B9 s! T8 _' l3 E; w' Y4 x
原书说明: d3 S$ _0 y6 v& i" a: ~" R# ~: k. ?8 [
+ ~! `7 o1 N/ x- _+ G
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。! W8 b* Z; ]0 Z3 S, o
编辑本段
4 h% P% I' K- N+ i! @+ d& ?4 }解法; ?" n, \, g9 ^0 \# K9 t3 T' c
3 ]) z4 t: j ^4 P4 f! v 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?
) B/ e Z- N% M+ w! X8 |- G9 P 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:
6 { |/ a' h0 ^2 u, A 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:% u [6 m+ |# T- k" m* P
①……x+y+z =100
& z. r: T2 b4 l) ^! c, l" | ②……5x+3y+(1/3)z =100
/ n; V+ f. ^. P3 j 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。4 M* k. i' B5 |) y5 u
令②×3-①得:7x+4y=100;
. |/ L& i, f% _- s' c8 Z 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4( J/ E5 ~' o- b' I, k* J' u$ n$ f3 v+ |
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t9 G% `5 F; r" K
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t
8 p$ v# e- H, ?" R0 A6 Q7 m, U) ^ 易得z=75+3t6 ~! [ O, e$ T, _
所以:x=4t
$ y! A% W) N2 K( o# P( A& Q y=25-7t# A1 i, \# U) R6 r# J+ o, y
z=75+3t
/ a ?0 F' f( B2 i* z, d 因为x,y,z大于等于0
- S0 W' o/ O, V7 H0 V" g( t9 E 所以4t大于等于0+ S( V% ?& e- p1 v5 }
25-7t大于等于0, N" D) i, M; r$ R. O
75+3t大于等于07 }+ D: c6 A$ F- p4 u
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数4 T, Y# K2 ]2 X, t
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
( z7 P- o8 W$ |; K( n5 a2 i/ B 当t=0时
3 U+ ~3 F0 v# I7 h- z5 Y& {1 i1 _ x=0,y=25,z=75
* T/ A3 k# |% p# F: l8 i 当t=1时
9 _( h F7 n& X2 n Z+ Z x =4;y =18;z =78
' U$ w8 V1 B3 y W 当t=2时6 `$ y. h$ X c! m/ M* m; [0 R( {
x =8;y =11;z =81
8 o, D) @ |# N2 s9 y/ S, w 当t=3时 o8 {5 {5 W: H; a4 a! P% w+ ]
x =12;y =4;z =84
0 e: d. c' `( |( P' X J' p1 Z编辑本段3 p; b7 C+ w# F1 }; n1 z
C语言解法
& n+ d& J. o, n! S
" }) |% a9 l& ?- I) ~) Y
4 n0 Y2 y1 ]& D# Q, L#include <stdio.h>
2 Q! @4 E' a- Y/ W, mvoid main(); ]( ^) r' i& }
{2 O, g S: p i6 F/ }1 J# Z
int cocks=0,hens,chicks;- U5 L0 o0 X6 F9 f# F0 Q+ c
while(cocks<=20)6 \: K: M+ p$ H" ` T
{5 s8 E3 x5 Q6 K' a# z( L
hens=0;0 V! E5 B/ p1 d0 r4 @; c
while(hens<=33)! ^5 k. \, N' Q; o! L
{' A) q: g, Y3 J
chicks=100-cocks-hens;
4 l7 v; D* G, z! S7 L* ]' |! tif(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)6 p; B, g8 k9 O2 D" v! e
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);! S1 D& h0 R, b0 O
hens++;
) o' [5 O% g, m- @/ g2 } `}+ a4 w r. q& `' h
cocks++;
' }# d+ G0 K* D1 ]+ v! j* A}
( H2 }! l6 j/ X' C! d' w+ F}* e: j/ r4 t G: ?/ @1 o$ x$ [
输出结果为:
( A" m+ K, b' B5 Y( ~7 r$ S% G 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
5 N( U& K/ C2 A- X% U3 x- z 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
# C, v* f p" Y 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
# Q9 S0 L( G3 v/ `4 c* c% i 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
) C+ m2 D# p' Y2 A% r2 ]2 o编辑本段
3 @% E1 L, n9 c3 }" ]java语言解法( V0 T- Y, @% [' k
: T$ ]4 Z1 w: x/ y public class BaiJiwenti
4 R. [- F2 A; J9 c {
# \2 W, s# @" U) u Y public static void main (String [] args)
9 K; x: s) l3 }) p( X: N3 } {
/ \, c& C7 \% K) E7 D. Y% e for (int x = 0; x <= 19; x++)! [0 ~8 R2 i* f& S# K
{
( Y2 d; n/ `% p for (int y = 0; y <= 33; y++)7 j, ~6 N: ]5 N
{
% c1 h+ ~5 c, J- w+ F int z = 100 - x - y;. o5 }9 P6 U7 x# a2 z5 q. I1 B
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
U% K0 n& r" q! q" k {
" n: ?/ s0 ?+ E: c$ ~& ]0 I5 @ System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);* i1 t# s, k/ _3 m* J* S5 ]
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
0 [1 L2 @6 q. s* _4 N% z: ~ System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);2 r) c7 ]. b$ N: b
}" J2 l- k# n& O" X
}
; ]* q0 v6 j) r5 n+ r0 z+ g }
% i6 y( D. D" K8 O' } }5 ]! [+ w0 E$ A, ?# A
}4 i* N" t, l5 B# X
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zan
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