百鸡问题
更新时间:2010-03-17 15:02:34
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:
x+y+z=100①
5x+3y+ z=100②
有两个方程,三个未知量,称为不定方程组,有多种解。
②×3-①得:7x+4y=100,因此
y=1007 x=25 由于 y表示母鸡的只数,它一定是自然数,而4与7互质,因此 x必须是4的倍数。我们把它写成:x=4k(k是自然数),于是 y=25-7k,代入原方程组,可得:z=75+3k。把它们写在一起有:
x=4k
y=25-7k
z=75+3k
一般情况下,当 k取不同数值时,可得到 x、y、z的许多组值。但针对本题的具体问题,由于 x、y、z都是100以内的自然数,故 k只能取1、2、
3三个值,这样方程组只有以下三组解:
x=4 y=18 z=78
x=8 y=11 z=81
x=12 y=4 z=84