百鸡问题
2018-05-23◎姜末
◎姜 末
在1500多年前,有一个卖鸡的张老伯,他的儿子张邱建从小勤奋学习,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.他从中学到了不少数学知识,邻居遇到疑难问题或者买卖发生纠纷时,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,他为了试探一下张神童到底有多神,就把张老伯召来,请他明天带100只鸡到相府,不准多,也不准少.当时的鸡价是公鸡每只5钱,母鸡每只3钱,小鸡每3只1钱,宰相就给张老伯100钱.
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,张邱建就要父亲带去4只公鸡、18只母鸡、78只小鸡,宰相一看,正巧100钱买100只鸡.宰相又给张老伯100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,他还是给了张老伯100钱继续送鸡.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,张神童研究的数学问题,取得了不少成果,并且写了很多文章.而“百鸡问题”就是他所写的《张邱建算经》中的一个不定方程问题.
张邱建一生解决了不少数学难题,写下了许多数学著作,为传播数学文化作出了很大贡献,著有《张邱建算经》3卷.后世学者北周甄鸾、唐李淳风相继为该书作了注释,刘孝孙为算经撰了细草.算经的体例为问答式,条理精密,文词古雅,是中国古代数学史上的杰作,也是世界数学资料库中的一份遗产.
《张邱建算经》现传本有92问,比较突出的成就有最大公约数与最小公倍数的计算、各种等差数列问题的解决、某些不定方程问题求解等.《张邱建算经》中的“百鸡问题”是世界上首次提出的三元一次不定方程及其一种解法,它给出了由三个未知量的两个方程组成的不定方程组的解.“百鸡问题”是:今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一,凡百钱买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何.这个问题是中古时期关于不定方程整数解的典型问题,张邱建对此有精湛和独到的见解.
“百鸡问题”是我国乃至全世界古代数学史中的一个奇葩,这比欧洲发现和研究这个问题要早1000多年.
自张邱建以后,中国数学家对“百鸡问题”的研究不断深入,“百鸡问题”也几乎成了不定方程的代名词,从宋代到清代围绕“百鸡问题”的数学研究取得了很大成就,这一影响一直持续到19世纪.“百鸡问题”还曾传入印度,出现在摩珂呲罗(9世纪)和帕斯卡尔拉(12世纪)的著作中.