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【趣味数学题】百鸡术《张邱建算经·卷下38》

2021-07-04 17:40 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

郑涛 (Tao Steven Zheng) 著

【问题】

《张邱建算经》(卷下 38

原文

今有鸡翁一直钱五;鸡母一直钱三,鸡雏三直钱一。凡百钱买鸡百只。问:鸡翁、母、雏各几何?

【今译】

假设 1 只公鸡值 5 钱,一只母鸡值 3 钱,3 只小鸡值一钱。 如果用 100 钱购买 100 只鸡,问:公鸡、母鸡、小鸡各买多少只?

【解题】

x%2Cy%2Cz 分别为公鸡、母鸡、小鸡的只数。由题意得

x%2By%2Bz%3D100%20......%20(1)

5x%2B3y%2B%5Cfrac%7Bz%7D%7B3%7D%3D100%20......(2)

将方程(2)乘以3得

x%2By%2Bz%3D100%20......%20(1)

15x%2B9y%2Bz%3D300%20......(2)

 从方程(2)减去方程(1)得

14x%2B8y%3D200

所以

y%3D25-%5Cfrac%7B14%7D%7B8%7D%20x

y 代入方程(1),得

z%3D75%2B%5Cfrac%7B3%7D%7B4%7D%20x

 因此,

(x%2Cy%2Cz)%3D(x%2C%2025-7x%2F4%2C75%2B3x%2F4)

根据题意,解集必须由非负整数组成。因此, x   必须可以被4整除。令 x%3D4t
代入以上的解集,得

(x%2Cy%2Cz)%3D(4t%2C%2025-7t%2C75%2B3t)

其中 t%3D0%2C1%2C2%2C3

第一解:公鸡 0 只,母鸡 25 只,小鸡 75 只。[1]
第二解:公鸡 4 只,母鸡 18 只,小鸡 78 只。
第三解:公鸡 8 只,母鸡 11 只,小鸡 81 只。
第四解:公鸡 12 只,母鸡 4 只,小鸡 84 只。

[1] 张邱建只给出正整数解,所以《张邱建算经》没有给出第一个解(公鸡0只,母鸡25只,小鸡75只)。


《张邱建算经》的答案与解法

【原文】

答曰:鸡翁四,直钱二十;鸡母十八,直钱五十四;鸡雏七十八,直钱二十六。
又答:鸡翁八,直钱四十;鸡母十一,直钱三十三;鸡雏八十一,直钱二十七。
又答:鸡翁十二,直钱六十;鸡母四,直钱十二;鸡雏八十四,直钱二十八。

术曰:鸡翁每增四,鸡母每减七,鸡雏每益三。即得。


【今译】

答案:公鸡 4 只,值 20 钱;母鸡 18 只,值 54 钱;小鸡 78 只,值 26 钱。
又答:公鸡 8 只,值 40 钱;母鸡 11 只,值 33 钱;小鸡 81 只,值 27 钱。
又答:公鸡 12 只,值钱 60 钱;母鸡 4 只,值 12 钱;小鸡 84 只,值 28 钱。

解法:公鸡每次加 4 只,母鸡每次减 7 只,小鸡每次减 3 只。即得答案。



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