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在1000多年前,有一个卖鸡的张老伯,他的儿子从小勤奋学习,到十二三岁时就读了不少书,尤其是古代的《九章算术》《孔子算经》等数学书,他特别爱读,邻居遇到疑难问题或者在银钱上发生纠纷时,都要找他解决,因此大家都称他张神童。
这件事传到当朝宰相耳中,他为了试探一下事情的真假,就把张老伯叫来,当时的鸡价是公鸡每只5文钱,母鸡每只3文钱,小鸡每3只1文钱,宰相就给张老伯100文钱,叫他明天带100只鸡,不准多,也不准少。
晚上张神童见父亲愁眉苦脸,等他了解了事情的经过后,就劝父亲不要发愁。
第二天清早他就要父亲带去4只公鸡、18只母鸡、78只小鸡,宰相一看,正巧100文钱买100只鸡;他又给张老伯100文钱,叫他再送100只鸡来,结果张神童叫父亲将8只公鸡、11只母鸡、81只小鸡送给宰相。
这时宰相赞叹不已,他又给张老伯100文钱,叫他明天按要求送鸡,这下张老伯可发愁了,回去与儿子再次商量,未料张神童立即告诉父亲按12只公鸡、4只母鸡、84只小鸡配数,马上送给宰相,宰相把鸡数与鸡价一算,正好百鸡百钱。
这事使宰相佩服得不得了,把张神童请去,加以培养。几年以后,张神童研究数学问题,取得了不少成果,并且写了很多文章,而“百鸡百题”就是他所写的《张邱建算经》中的一个不定方程问题。
下面,我们来看看张邱建是怎样利用不定方程来解每件事这个问题的。
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从前有个国王,他有三个儿子.大王子只喜欢读书,二王子只知道习武,小王子的兴趣十分广泛,爱读书,爱习武,还爱玩.
有一天,国王对王子们说:“你们的祖父母去世早,你们可能都记不得他们的年龄了,谁能告诉我,你们的祖父母都活了多大岁数?”
二王子问:“可以问您几个问题吗?”
国王回答:“只能问一个.”
“啊,问一个问题就猜到祖父母的年龄,太困难了,这恐怕连神仙也难办到!”大王子自言自语地说.
国王又问小王子说:“你行吗?”小王子点了点头.大王子和二王子都很惊讶.
小王子说:“请您把祖父的年龄放在前面、祖母的年龄放在后面,组成一个四位数,然后将这个四位数平方,接着减去祖母年龄的平方,然后除以祖父年龄的100倍,最后减去祖母的年龄,把所得的数告诉我.”
国王不知道小王子想干什么,心算了一阵说:“得3129”.
小王子马上答道:“祖父活到31岁,祖母活到29岁.”国王高兴地站起来说:“对极啦,就是这两个年龄!”“为什么让父王算一道题,就能把祖父母的年龄算出来呢?”“只许问一个问题,要猜出两人的年龄,还不能直接去问,你是怎样算的呢?”两位哥哥不停地问着小王子.
小王子的妙算是让父王算出一个四位数,使得千位和百位上的数字与祖父的年龄有关;十位和个位上的数字与祖母的年龄有关.
小王子的算法是:祖父的年龄放在前面、祖母的年龄放在后面组成的四位数是3129,将这个四位数平方,得9790641;减去祖母年龄的平方,得9789800;除以祖父年龄的100倍,得3158;最后减去祖母的年龄,得(31292-292)÷(31×100)-29=3129.
大王子问:“为什么这样一定可以得到3129呢?”
小王子解释,可以利用整式的乘除的知识,把上面的算式以另一种方式做一下变形:
[(31×100+29)2-292]÷3100-29=(312×1002+2×31×100×29+292-292)÷3100-29=(312×1002+2×31×100×29)÷3100-29=31×100+2×29-29=3129.
原来小王子像魔术师变魔术一样,在计算中加了一点“伪装”,这就是“将四位数平方,减去祖母年龄的平方,除以祖父年龄的100倍,减去祖母的年龄”.其实这些步骤与计算祖父、祖母的年龄毫无关系,目的是使这种计算更隐蔽、更神秘(其实,我们只需根据由祖父、祖母年龄组成的四位数就可以知道祖父、祖母的年龄).
同学们,你能通过整式的有关知识对小王子的算法作出解释吗?