1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Monkey and Coconut Problem

المؤلف:  Anning, N.

المصدر:  "Monkeys and Coconuts." Math. Teacher 54

الجزء والصفحة:  ...

3-6-2020

1730

Monkey and Coconut Problem

A Diophantine problem (i.e., one whose solution must be given in terms of integers) which seeks a solution to the following problem. Given n men and a pile of coconuts, each man in sequence takes (1/n)th of the coconuts left after the previous man removed his (i.e., a_1 for the first man, a_2, for the second, ..., a_n for the last) and gives m coconuts (specified in the problem to be the same number for each man) which do not divide equally to a monkey. When all n men have so divided, they divide the remaining coconuts n ways (i.e., taking an additional a coconuts each), and give the m coconuts which are left over to the monkey. If m is the same at each division, then how many coconuts N were there originally? The solution is equivalent to solving the n+1 Diophantine equations

N = na_1+m

(1)

N-a_1-m = na_2+m

(2)

N-a_1-a_2-2m = na_3+m

(3)

|

(4)

N-a_1-a_2-a_3-...-a_n-nm = na+m,

(5)

which can be rewritten as

N = na_1+m

(6)

(n-1)a_1 = na_2+m

(7)

(n-1)a_2 = na_3+m

(8)

|

(9)

(n-1)a_(n-1) = na_n+m

(10)

(n-1)a_n = na+m.

(11)

Since there are n+1 equations in the n+2 unknowns a_1a_2, ..., a_na, and N, the solutions span a one-dimensional space (i.e., there is an infinite family of solution parameterized by a single value). The solution to these equations can be given by

 N=kn^(n+1)-m(n-1),

(12)

where k is an arbitrary integer (Gardner 1961).

For the particular case of n=5 men and m=1 left over coconuts, the 6 equations can be combined into the single Diophantine equation

 1024N=15625a+11529,

(13)

where a is the number given to each man in the last division. The smallest positive solution in this case is N=15621 coconuts, corresponding to k=1 and a=1023; Gardner 1961). The following table shows how this rather large number of coconuts is divided under the scheme described above.

removed given to monkey left
    15621
3124 1 12496
2499 1 9996
1999 1 7996
1599 1 6396
1279 1 5116
5×1023 1 0

If no coconuts are left for the monkey after the final n-way division (Williams 1926), then the original number of coconuts is

 {(1+nk)n^n-(n-1)   n odd; (n-1+nk)n^n-(n-1)   n even.

(14)

The smallest positive solution for case n=5 and m=1 is N=3121 coconuts, corresponding to k=0 and 1020 coconuts in the final division (Gardner 1961). The following table shows how these coconuts are divided.

removed given to monkey left
  3121  
624 1 2496
499 1 1996
399 1 1596
319 1 1276
255 1 1020
5×204 0 0

A different version of the problem having a solution of 79 coconuts is considered by Pappas (1989).


REFERENCES:

Anning, N. "Monkeys and Coconuts." Math. Teacher 54, 560-562, 1951.

Bowden, J. "The Problem of the Dishonest Men, the Monkeys, and the Coconuts." In Special Topics in Theoretical Arithmetic. Lancaster, PA: Lancaster Press, pp. 203-212, 1936.

Gardner, M. "The Monkey and the Coconuts." Ch. 9 in The Second Scientific American Book of Puzzles & Diversions: A New Selection. New York: Simon and Schuster, pp. 104-111, 1961.

Kirchner, R. B. "The Generalized Coconut Problem." Amer. Math. Monthly 67, 516-519, 1960.

Moritz, R. E. "Solution to Problem 3242." Amer. Math. Monthly 35, 47-48, 1928.

Ogilvy, C. S. and Anderson, J. T. Excursions in Number Theory. New York: Dover, pp. 52-54, 1988.

Olds, C. D. Continued Fractions. New York: Random House, pp. 48-50, 1963.

Pappas, T. "The Monkey and the Coconuts." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, pp. 226-227 and 234, 1989.

Williams, B. A. "Coconuts." The Saturday Evening Post, Oct. 9, 1926.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي