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升级   68.33% TA的每日心情 | 郁闷 2014-11-17 00:20 |
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签到天数: 106 天 [LV.6]常住居民II
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百鸡问题. z6 e( X: i* u: |1 E9 z' l+ L, u
7 u' n. W" J$ P0 {- Z& `* u 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。”5 L* f0 |6 E- |# Y
编辑本段! D# {1 L% e! w$ P. A
原书说明
. G$ ~: S% a. {4 {5 Y- x) u. P/ q0 v; [
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。: t: o1 T+ A M' v
编辑本段
: Q9 O3 q; ~" {解法$ U5 n8 a, @, P& O J3 u. Z5 Q
( w+ T' k+ U6 {% s, [5 C6 E 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$ Y5 C! P+ v) J 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 o1 D& ?! O3 k3 `
设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得:
% t/ a% P! o/ `4 j9 H' D9 H# a9 o ①……x+y+z =100
2 y( q. Y9 F* i ②……5x+3y+(1/3)z =100
# g# M' v( y3 F3 N, r# A9 O' o, T 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。9 @. k0 M, s9 Y! }2 |+ N0 T8 x0 m9 U
令②×3-①得:7x+4y=100;& i; ~9 q* X+ }& J3 g- a
所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/42 m' S6 m7 Y& m3 Y: l) g+ Z
令x/4=t, (t为整数)所以x=4t7 f0 m% u# ]; }8 K: t7 J
把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t2 x+ |: D8 c. g, K+ O8 W
易得z=75+3t
6 I3 k6 P( a* }% Z' j' q3 l 所以:x=4t
8 d' |$ B# S+ a$ i5 W! c E9 n y=25-7t
3 n; a5 n- c; L' h. ? z=75+3t
9 c; h9 g$ V* b) X 因为x,y,z大于等于0! L. H3 p" o) K6 b
所以4t大于等于0
. a" o5 U) I5 D; Y$ r7 g/ P 25-7t大于等于0
/ n* W# I4 ?3 ~; s4 P- x/ V8 C 75+3t大于等于05 @( r, K0 d$ X& q3 d O
解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数
! l. v: q1 A. z 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能)
/ i: [# s0 f2 V: l# f- q 当t=0时
( ~6 _, i: m. K* Q x=0,y=25,z=75" `1 l G7 I5 Q+ ?6 j5 V
当t=1时0 S5 \8 k: l2 u6 V# ~. u4 [
x =4;y =18;z =78; r" [0 m) N1 ^( J: P* W8 V
当t=2时7 H' G! R6 d& t) h) B% ^2 k
x =8;y =11;z =81
$ [" C2 U1 Q5 W' p# _6 i 当t=3时' ~2 f8 ~2 Z7 P5 J- K/ v7 [
x =12;y =4;z =840 q1 d+ J9 o" w# A1 V
编辑本段) b, G# G7 q- `' M! O; L6 a3 s/ J
C语言解法
2 A: v" i4 i z$ C: q9 z, _/ t( N- Z
, p+ ~1 O }% c" M: T . V8 T( R) b, ^2 R: Q5 i3 \1 R
#include <stdio.h>
9 |- }. _( V1 h. l0 C0 \void main()
; R2 q+ [# J7 c) e5 O{+ L7 T9 o: W% M; G5 ^7 E
int cocks=0,hens,chicks;
2 a' D4 z9 j) n: r, h9 a8 d' Owhile(cocks<=20)% y" b9 T3 U& g" u! B3 |2 x
{! n9 R/ i# \4 ~ k7 h; k! D
hens=0;$ t* B+ X" J3 Z* f$ S f8 r
while(hens<=33)
9 I; ]! j) T5 C) m q+ p+ W{
8 ~( F, f& v F% Dchicks=100-cocks-hens;
6 h# g: Y0 h: i& w- zif(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)' r4 S" \5 D m9 y
printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\n\n",cocks,hens,chicks);+ m$ D [. _& y
hens++;* L; F' O/ n6 H: b& ^4 {
}: x* Q1 d/ V, {- j) `6 ] J
cocks++;# R* V. ^) z1 C# _
}
% p! f3 T' w5 e! {% H$ R1 V8 O; p}
4 ~! t2 E! n$ c. j输出结果为:
O% k4 g' H2 p6 z [ 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只
6 j9 A# F, M# K) H 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只
/ a* n, p! B4 ]+ c 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只
6 Z$ }$ v4 h/ q 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只
: v2 x }3 r& T. t编辑本段' x5 M7 k# ^8 H7 t! R1 `' m+ M
java语言解法
2 g+ ]- Q o, m& \/ f6 E$ l2 U: a W/ m8 b+ F: S
public class BaiJiwenti
- n) p* T6 Z. r- Y3 A: Q1 h. m, j {
) I! T/ V6 } @& k" D+ }5 P public static void main (String [] args)& {! q' ]8 ~4 `1 ~& I9 J* B
{, M( o: Y; M& t1 N7 B/ G
for (int x = 0; x <= 19; x++); d# m. J6 H* h9 U
{
; t9 @! c& ^. s/ W, ? for (int y = 0; y <= 33; y++). v6 M% v7 h5 X; j
{
8 H5 g3 }! Q: L4 [- A8 ~2 d; g int z = 100 - x - y;0 y0 `; E3 f: s5 O; ~# ?
if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0)
/ I/ X$ w; c) W" x+ L {
* a% ?" c0 E( c/ V8 x System.out.println("可买鸡翁只数:" + x);
' V: W5 e4 A, X9 \* S( M. K- L System.out.println("可买鸡母只数:" + y);0 ]0 n: J% C9 e9 G7 T& Y
System.out.println("可买鸡雏只数:" + z);
$ M+ |; W: p8 |1 ` }
1 [' x% T, y" {! } }
" p$ y: C( Y2 {; M+ l/ |. }% C }; A' E6 }: f& J
}
: O u: \2 `$ \$ q, _8 y6 x }! @/ f& l- h# N$ F
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zan
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