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百鸡问题 j3 q; y: k) |. k4 v
1 B. p `8 C0 _7 V0 J6 ]+ d 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。”# O' e1 o4 R/ I
编辑本段
7 b- g4 _" b* a5 e原书说明
7 B: |. ~7 x0 x' i' d8 F' K$ W& z3 S7 ]6 F& R; h
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。
4 i5 U- J; z/ K; o编辑本段& a: }) a7 [* u/ N9 D2 t
解法" \# i/ }0 i7 ?0 b- F, L3 c0 ]
! U- y( e x1 ~; r( g
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?4 v/ o' N3 P5 [ |
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 r1 r( W9 a& V* p% ~' z 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:, L ~3 y, g" W7 u- V8 {. N
①……x+y+z =100
- O) f# b# }8 U/ a# e ②……5x+3y+(1/3)z =1005 j6 s" e0 i' S V+ n+ F1 U4 T2 G
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
6 j1 _4 {; M+ s6 ]& f1 h/ ^. t 令②×3-①得:7x+4y=100;( p% A: s/ Y! @! R/ z2 O' _
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4' ~$ j: H- @+ `" h; A; j% S* I# [
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t) B8 y8 T5 G, v- f. M% j
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t
) {' d/ p ?% s! m V 易得z=75+3t
( H: K8 T$ C* A, R: ~ 所以:x=4t- v4 \* a' @% h# y
y=25-7t
$ ]0 l; O- ^; u1 Z6 s5 o/ V- ~1 f, r z=75+3t
% G ^+ P/ a$ D 因为x,y,z大于等于0
) u8 c% u% A! M6 | 所以4t大于等于0
* ?. e* b6 r5 @5 j1 M$ o 25-7t大于等于0
2 k9 o, L" t) |9 ^ 75+3t大于等于0
* e; Y" R0 T3 ?2 o 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数* K; ~( ?- a8 N+ A$ D5 I3 M0 d9 |
所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
% h% z3 ]: E F3 J 当t=0时2 L# k$ [6 v& m/ S, Q8 G
x=0,y=25,z=75+ Y: s1 w. p% d( I& n; n( M: ^4 A
当t=1时
! w; y$ s) s d$ \7 W x =4;y =18;z =78
0 F( O+ Q) N* y# R 当t=2时
( e" J! B" z6 i9 }$ l x =8;y =11;z =81
, N5 O0 q2 [6 g4 J% j 当t=3时4 i; S% n# F. r4 k
x =12;y =4;z =84
$ t( I2 r3 L& b/ h1 B; \, s3 R5 Q编辑本段- F3 j1 D$ K. m0 m# ^
C语言解法' j4 l) s3 [- C9 l0 D/ B. Z
5 M: k; T. R n, \) G b& \
0 k2 g* r& x; V, k- L6 U4 F u#include <stdio.h>
% g0 b! B, ^1 _void main()
& U% H( Q3 x6 e& I{
6 c- ^' L' I* ?6 q- H2 Q8 j# |8 Yint cocks=0,hens,chicks;
6 p% S( \8 y0 ~5 Uwhile(cocks<=20)* T0 O- {3 J1 ^
{$ g3 \1 A# C5 M1 {1 o8 Y9 O( y
hens=0;8 p* B) o" G, R$ o: Y
while(hens<=33)
5 E {: d% l" }{5 N1 H# a/ r i7 F
chicks=100-cocks-hens;
9 ~) M8 q+ n# `2 |' K" U3 uif(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)2 Y7 J( D% c& w) R* Z
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);
+ g6 f, g8 v2 \0 ghens++;
3 [ n% F9 X% N- \: K}/ g! n2 |4 O1 f& ^
cocks++;
! t9 E* A9 Y% |' A}
2 ]. J0 z; D2 Z, O}5 C6 s2 t& C C# ~$ M. ?9 A
输出结果为:
/ v, Z. t! U- k, o/ h2 t+ g 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
( \! u# X% a& u# @0 B1 P 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只" I$ v5 `- f- t1 D, g- |
公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
# s! x+ M% _8 i 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
0 Z' o- P+ P, x+ t3 G6 x编辑本段; G5 n" ~1 Y8 ?$ ?( C, S" I# h, d4 \
java语言解法: K7 \( _ o" W! \
9 ~1 s+ x3 g, F6 }* L4 T
public class BaiJiwenti" o" o$ E! k9 Y% O- t7 h! Z
{
. r+ l( z ]7 h: m9 u7 { public static void main (String [] args)
J4 ?# Y) }. H0 @. G5 J& P1 Q' i5 i {
3 j$ M9 ^' b$ S: n% ^ for (int x = 0; x <= 19; x++)+ t' A6 t3 j j4 G5 r7 w
{
& Q% f+ ^3 b' R4 `6 ]! O for (int y = 0; y <= 33; y++)
2 |3 p T6 Y6 I2 {$ z {
6 E8 B' t" E8 T" i3 g int z = 100 - x - y;
6 m, {% c% l7 P, G9 ^ if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)$ g7 C! A% k: ]2 w8 {" w" i" ~$ ~0 o
{
" a' Y3 D/ ~7 @2 i! V- D System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
/ u3 |$ B' O8 B2 ` System.out.println("可买鸡母只数:" + y);; z% ]# `, S9 f/ F& f8 y T
System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
5 M |# o9 Q5 F' f4 ]* B& a3 x }
7 E d2 [- w* L A- X: p; } }$ ^3 o( u# h4 }$ p" E# A4 E- z; ^
}3 n5 h. n1 ]0 G* s" d) L
}1 f6 G( Q' x2 D& I" L0 U8 h
}& [3 u4 R f# }4 e5 y( \- ^
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zan
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