词条 | 百鸡问题 |
释义 | 本问题记载于中国古代约5—6世纪成书的《张邱建算经》中,是原书卷下第38题,也是全书的最后一题,该问题导致三元不定方程组,其重要之处在于开创“一问多答”的先例,这是过去中国古算书中所没有的。 百鸡问题今有鸡翁一,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。” 原书说明原书没有给出解法,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。 解法中国古代算书《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? 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: 设公鸡、母鸡、小鸡分别为x、y、z 只,由题意得: ①……x+y+z =100 ②……5x+3y+(1/3)z =100 有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。 令②×3-①得:7x+4y=100; 所以y=(100-7x)/4=25-2x+x/4 令x/4=t, (t为整数)所以x=4t 把x=4t代入7x+4y=100得到:y=25-7t 易得z=75+3t 所以:x=4t y=25-7t z=75+3t 因为x,y,z大于等于0 所以4t大于等于0 25-7t大于等于0 75+3t大于等于0 解得t大于等于0小于等于25/7 又因为t为整数 所以t=0,1,2,3(这里不要忘记t有等于0得可能) 当t=0时 x=0,y=25,z=75 当t=1时 x =4;y =18;z =78 当t=2时 x =8;y =11;z =81 当t=3时 x =12;y =4;z =84 C语言解法#include <stdio.h> void main() { int cocks=0,hens,chicks; while(cocks<=20) { hens=0; while(hens<=33) { chicks=100-cocks-hens; if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0) printf("公鸡%d只,母鸡%d只,小鸡%d只\\",cocks,hens,chicks); hens++; } cocks++; } }输出结果为: 公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只 公鸡4只,母鸡18只,小鸡78只 公鸡8只,母鸡11只,小鸡81只 公鸡12只,母鸡4只,小鸡84只 java语言解法public class BaiJiwenti { public static void main (String [] args) { for (int x = 0; x <= 19; x++) { for (int y = 0; y <= 33; y++) { int z = 100 - x - y; if((x * 5 + y * 3 + z / 3 == 100 ) && z % 3 == 0) { System.out.println("可买鸡翁只数:" + x); System.out.println("可买鸡母只数:" + y); System.out.println("可买鸡雏只数:" + z); } } } } } |
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