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百鸡问题) o3 h4 v, c& [# f
3 P* x I) W+ w+ S' y. ~ 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。”' R: X6 r- ^5 J: F. C) a
编辑本段( q" X, G4 o) R7 l. E; |0 k
原书说明
' X! p. _+ [& m$ J# x6 |- T& c& [# b- r$ p2 Z8 F+ r: w3 Q
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。, v+ B: l- G: N2 d, ~5 X
编辑本段
* D \3 d6 O& h. u1 Y1 E4 I$ x解法
8 }4 o' G1 k( ^5 K5 s, {" N" F- A! ]) h R
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 y, p2 ^7 ]/ S7 F
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:$ W+ {5 e# V# h, Q
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
- s+ p) i3 C% P4 T- | ①……x+y+z =100* ]& \# L! V5 d9 K9 h
②……5x+3y+(1/3)z =100/ a/ M2 Q+ F- X$ Y7 e
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
1 y6 M; C/ Q6 _# v 令②×3-①得:7x+4y=100;9 r2 a, `( C, y5 A
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4* l- D" s. r% g) y) U# D9 {
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t5 u' U+ B9 r9 L. J. T
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t: Q( e: g$ O1 C) T V# n* H
易得z=75+3t
7 Z* s5 }5 B0 H! t' \ 所以:x=4t
1 i2 }1 q' n3 z& x# N y=25-7t% d" Y! ^. g* Z5 q
z=75+3t E2 [' k8 w& s/ u9 K7 T( b
因为x,y,z大于等于0' F! W4 r7 P: U! @2 Y- U" C7 @# @3 m
所以4t大于等于0/ J X( m! G7 @* [+ V9 w' u
25-7t大于等于0% O6 I2 a7 Q8 Y3 r; I
75+3t大于等于0
* _+ Q- R g+ c8 w% a3 _; H 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数- O1 f0 F4 a( P9 v) u/ Q
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)3 f' h5 ^3 h3 O ?2 n- p
当t=0时
7 u# t4 `( r5 ^ x=0,y=25,z=75( z4 n# c0 y# J* F; O# o8 f" Q
当t=1时) p9 q" m2 n( G& R
x =4;y =18;z =78& c, h _0 M. S# ~) x# H0 R& p+ Y h% I
当t=2时
0 P( S6 g D9 w x =8;y =11;z =81" y9 t" R# X+ F5 q8 \; r0 U, p8 L( P
当t=3时
! A% ^: D& `9 T$ F7 o: I x =12;y =4;z =84
- m* B6 W; n9 @- |5 {3 d& A3 u6 |编辑本段
: B+ d! K* Q0 v) U: g9 BC语言解法. k; I2 X5 M9 x5 h
1 D0 S$ J3 t, D ) s, ^0 T( I! J1 ~3 I
#include <stdio.h>
/ L! h7 x/ x4 x2 Rvoid main()' [% K: v6 u S; X) M. p
{8 G7 {5 t+ o0 t& L- ~* ^
int cocks=0,hens,chicks;
' ~2 F6 m4 ]$ ~, Twhile(cocks<=20)
c! L. [2 b' ^9 G) r{
2 i$ M- J' O" J1 W) z+ S+ X9 L8 l4 g) Hhens=0;& x1 Z' P/ A3 a; h
while(hens<=33). \& h* _! ]6 b
{
' z( c4 T/ L! o9 z4 N6 l2 X* h1 Ochicks=100-cocks-hens;
/ o T3 O( k8 t+ @if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)
) H5 l: V3 l M, ^1 }5 qprintf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
i: f+ w/ U/ V/ [# E3 J; `hens++;
, R" @7 L% s' O3 D" u. {5 d}
) `6 ?9 w3 A' }5 jcocks++;5 Y) O6 ^* M4 P% `" ^! P" a
}1 ?9 s% j* h) |: e+ c- Z b
}8 t8 Y' M6 A! z- z
输出结果为:1 e8 ]# A4 O1 N& V6 v4 V9 e
公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只$ B2 H, E; y9 k+ Z
公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
0 ]+ N5 {: H v8 P& O# J# ^* \# L 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只! C6 y! H+ G( V7 ~- h; I
公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
2 T. B8 s5 S! ?& \. C. y* z编辑本段
( R8 I$ k: l3 j) D& Hjava语言解法
# s+ y3 G# |' e; m- f1 b0 n* I% ^8 V) k) O) N( ^8 g# _2 v. ?
public class BaiJiwenti
& t' _; f7 @$ V/ O6 d$ j- r) A {
3 P; ~( p# [9 O" o3 m# m public static void main (String [] args)5 z" i! o6 |% V2 D% E
{' A/ m2 j4 b; ^# w8 x8 q6 r
for (int x = 0; x <= 19; x++)4 U) v% B$ @4 o, ^4 F
{4 ~- a( k6 L& c0 n2 q4 k s
for (int y = 0; y <= 33; y++)
! t( v9 t+ w0 E& x* D _! ^ c% g {3 K1 n- w, i7 G* K& @; F, p
int z = 100 - x - y;
' R$ ^2 Q+ h9 x4 A if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)/ ~# t$ A( h7 P( Z+ }
{4 N! q, I" M8 _0 y0 X: `
System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);8 A5 @: V3 c, e- O! f+ n
System.out.println("可买鸡母只数:" + y);
$ L. ]7 E8 Y& x$ l5 Q6 T s0 X: h System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);5 g4 n6 ?. `! J1 Z+ d
}
" P2 C8 n2 F( y- V( n( h( h' O }
0 C* c5 |7 N' g# A& S; x2 v' A }
) u: m V$ x# b. i2 o) c3 ?" v6 o }/ |" N. [' V% i! t( Y8 o9 ~8 @
}8 F2 T9 ]. u2 @
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zan
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