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[溪流] 拾到的竹简——《九章算术》

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发表于 2015-9-21 00:36:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 天狼 于 2015-10-4 18:47 编辑

从今天开始看《九章算术》,争取每天一卷。

这是古代讲日常算法应用的书,作者不知道是谁,西汉北平侯张苍将它整理成册。后来在宋代大规模刊印,变成了国家统一发行的数学课本。

但对我来说,最有趣的还是其中涉及的古代常识小Tip!

一翻击中,就来看啦!




卷一 方田

  〔一〕今有田广十五步,从十六步。问为田几何?

  答曰:一亩。

  〔二〕又有田广十二步,从十四步。问为田几何?

  答曰:一百六十八步。

  方田术曰:广从步数相乘得积步。

  以亩法二百四十步除之,即亩数。百亩为一顷。



田地长为“广”,宽为“从”,单位为“步”,长宽步数相乘/240=亩数。

1顷=100亩,现在好像也是这么算的。

  〔三〕今有田广一里,从一里。问为田几何?

  答曰:三顷七十五亩。

  〔四〕又有田广二里,从三里。问为田几何?

  答曰:二十二顷五十亩。

  里田术曰:广从里数相乘得积里。以三百七十五乘之,即亩数。

除了“步”,同属计长单位的还有“里”。

显然步是小单位,里是大单位,它们之间的关系是?

“古者,三百步一里。”——《春秋·谷梁传》

“六尺为步,步百为亩。”——《汉书·食货志》

……



到底是三百还是一百?

……

我算算吧。

……

广2里,从3里,相乘得6积里,以375乘之,得2250亩——22顷50亩。

因为长宽步数相乘/240=亩数,所以要还原步数,就得拿2250再乘240,得到540000整积步!

假如1里=300步,广2里,从3里,则是600步乘900步,刚好540000积步。

可见《九章算术》以“三百步一里”作准。至于食货志的“步百为亩”,有可能是简称。

  〔五〕今有十八分之十二。问约之得几何?

  答曰:三分之二。

  〔六〕又有九十一分之四十九。问约之得几何?

  答曰:十三分之七。

  约分数曰:可半者半之,不可半者,副置分母子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。

……

这么早就有!分母和分子的概念!

这里讲的是“约分”,十八分之十二等于三分之二,常识不说了。

  〔七〕今有三分之一,五分之二。问合之得几何?

  答曰:十五分之十一。

  〔八〕又有三分之二,七分之四,九分之五。问合之得几何?

  答曰:得一、六十三分之五十。

  〔九〕又有二分之一,三分之二,四分之三,五分之四。问合之得几何?

  答曰:得二、六十分之四十三。

  合分数曰:母互乘子,并以为实,母相乘为法,实如法而一。不满法者,以法命之。其母同者,直相从之。

呜哇以前就讨厌分数的加法!

总之就是把约分法反过来用,先让分母一致(通分),再以分子相加,分子大于分母则进一,否则保留分数形式。

如果分母相同,就可以直接相加了。

不过这里还做了个名词定义——分子为“实”,分母为“法”。

  〔一0〕今有九分之八,减其五分之一。问余几何?

  答曰:四十五分之三十一。

  〔一一〕又有四分之三,减其三分之一。问余几何?

  答曰:十二分之五。

  减分术曰:母互乘子,以少减多,余为实,母相乘为法,实如法而一。

分数的减法。

还是先通分。“母互乘子”就是双方的分子与对方的分母相乘的意思,然后用大分子减掉小分子,剩下的就是得数的分子。

双方分母互乘,就是得数的分母。

得数的分子如果大于分母则进一。

  〔一二〕今有八分之五,二十五分之十六。问孰多?多几何?

  答曰:二十五分之十六多,多二百分之三。

  〔一三〕又有九分之八,七分之六。问孰多?多几何?

  答曰:九分之八多,多六十三分之二。

  〔一四〕又有二十一分之八,五十分之十七。问孰多?多几何?

  答曰:二十一分之八多,多一千五十分之四十三。

  课分术曰:母互乘子,以少减多,余为实,母相乘为法,实如法而一,即相多也。

比较两个分数谁大。

就是把它们相减,谁减得有剩谁就大。

废话嘛!

  〔一五〕今有三分之一,三分之二,四分之三。问减多益少,各几何而平?

  答曰:减四分之三者二,三分之二者一,并,以益三分之一,而各平于十二分之七。

  〔一六〕又有二分之一,三分之二,四分之三。问减多益少,各几何而平?

  答曰:减三分之二者一,四分之三者四,并,以益二分之一,而各平於三十六分之二十三。

  平分数曰:母互乘子,副并为平实,母相乘为法。以列数乘未并者各自為列实。亦以列数乘法,以平实减列实,余,约之为所减。并所减以益于少,以法命平实,各得其平。

求多个分数的平均数。

通分算平均数不说了,减益没懂……

查到李淳风的注释:“平分知,诸分参差,欲令齐等,减彼之多,增此至少,故曰平分也。”

我好喜欢他那个调调!!

照他说的,之前理解得应该没错?但十二分之七比三分之一多四分之一,比三分之二少十二分之一,比四分之三少六分之一。

“减四分之三者二”到底指什么?



……哦。

懂了。

减四分之三者十二分之二。

后面的都懂了。

  〔一七〕今有七人,分八钱三分钱之一。问人得几何?

  答曰:人得一钱、二十一分钱之四。

  〔一八〕又有三人三分人之一,分六钱三分钱之一,四分钱之三。问人得几何?

  答曰:人得二钱、八分钱之一。

  经分术曰:以人数为法,钱数为实,实如法而一。有分者通之,重有分者同而通之。

前面纠结了这么久的分数加减,终于实用了!

不过这个是分数的除法了呢。

先不管怎么算,我好奇这个钱……八又三分之一钱是个什么钱?

………………三又三分之一又是什么人?!

除法倒是很简单。

〔一九〕今有田广七分步之四,从五分步之三。问为田几何?

  答曰:三十五分步之十二。

  〔二0〕又有田广九分步之七,从十一分步之九。问为田几何?

  答曰:十一分步之七。

  〔二一〕又有田广五分步之四,从九分步之五,问为田几何?

  答曰:九分步之四。

  乘分术曰:母相乘为法,子相乘为实,实如法而一。

熟悉的田分法又来了!

这次……连步数也要夹分数了呢……

就是分数的乘法,很简单不说了。

不过步数的说法有意思——“七分步之四”,前面分钱也是“三分钱之一”。

可以类推相关的所有说法。(包括“三分人之一”

  〔二二〕今有田广三步、三分步之一,从五步、五分步之二。问为田几何?

  答曰:十八步。

  〔二三〕又有田广七步、四分步之三,从十五步、九分步之五。问为田几何?

  答曰:一百二十步、九分步之五。

  〔二四〕又有田广十八步、七分步之五,从二十三步、十一分步之六。问为田几何?

  答曰:一亩二百步、十一分步之七。

  大广田术曰:分母各乘其全,分子从之,相乘为实。分母相乘为法。实如法而一。

进到亩了!(超过二百四十步了呢)

  〔二五〕今有圭田广十二步,正从二十一步。问为田几何?

  荅曰:一百二十六步。

  〔二六〕又有圭田广五步、二分步之一,从八步、三分步之二。问为田几何?
  答曰:二十三步、六分步之五。

  术曰:半广以乘正从。

圭田是什么?

…………等腰三角形的田!

“圭田广”指的是等腰三角田的底边,“正从”指的是等腰三角田的高。

没错,一半的底边乘以高就是等腰三角形的面积。

震惊。

  〔二七〕今有邪田,一头广三十步,一头广四十二步,正从六十四步。问为田几何?

  答曰:九亩一百四十四步。

  〔二八〕又有邪田,正广六十五步,一畔从一百步,一畔从七十二步。问为田几何?

  答曰:二十三亩七十步。

  术曰:并两邪而半之,以乘正从若广。又可半正从若广,以乘并,亩法而一。

邪田!哈!哈!哈!哈!

我猜大概是“斜田”的意思,就是不等腰三角田!

…………什么原来是直角梯形田!

上下两条边相加,其和与梯形的高相乘,再除二。

至于是把和除以二再乘高,还是高除以二乘和,作者表示都可以。

他有点萌。

  〔二九〕今有箕田,舌广二十步,踵广五步,正从三十步。问为田几何?

  答曰:一亩一百三十五步。

  〔三0〕又有箕田,舌广一百一十七步,踵广五十步,正从一百三十五步。问为田几何?

  荅曰:四十六亩二百三十二步半。

  术曰:并踵舌而半之,以乘正从。亩法而一。

“箕田”就是非直角梯形田。

根据这里的意思理解……“舌”是较长的那条边,“踵”是较短的那条边。

可见古代人认为长边在上,短边在下。

顺说邪田也好,箕田也好,只要给出“正从”(高),算法不都一样吗?

  〔三一〕今有圆田,周三十步,径十步。问为田几何?

  答曰:七十五步。

  〔三二〕又有圆田,周一百八十一步,径六十步、三分步之一。问为田几何?

  答曰:十一亩九十步、十二分步之一。

  术曰:半周半径相乘得积步。

  又术曰:周径相乘,四而一。

  又术曰:径自相乘,三之,四而一。

  又术曰:周自相乘,十二而一。

圆田!

好想看一看啊!

这里的算法居然没有引入圆周率!

如果按照圆周率公式,应该是面积=πr^2,一个直径十步的圆田,面积是π*(5)^2……假如把π的数值省略到小数点前,当作3来算,一样会得出七十五步!

这么说,不看圆周率有四种算法:①二分之一周长,乘以二分之一直径。②周长乘直径,再乘四分之一。(……)③直径乘以直径,再乘三,再乘四分之一。④周长乘以周长,再乘十二分之一。

很好理解,因为圆周率本身的存在,周长和直径的长度是有直接关系的…………………………关系就是一个圆周率呢。

周长就是直径和圆周率的乘积呢…………刚才完全忘记了,我果然是文科生。

所以,这四种算法,第①、②种最精确(而且它们其实是一种);第③种发现了神奇的3,但不知道它就是π;第④种仍然在使用这个神奇的3,还把它和四分之一们混在了一块。

……萌萌的。(不知道在说谁

后来李淳风作注,写了很长的圆周率分析。

  〔三三〕今有宛田,下周三十步,径十六步。问为田几何?

  答曰:一百二十步。

  〔三四〕又有宛田,下周九十九步,径五十一步。问为田几何?

  答曰:五亩六十二步、四分步之一。

  术曰:以径乘周,四而一。

“宛田”即是扇形田。

以径乘周,扇周相对于圆周的比例,和扇形相对于圆形的比例相等,因此这个公式正巧能算出扇形田的面积。

  〔三五〕今有弧田,弦三十步,矢十五步。问为田几何?

  答曰:一亩九十七步半。

  〔三六〕又有弧田,弦七十八步、二分步之一,矢十三步、九分步之七。问为田几何?

  答曰:二亩一百五十五步、八十一分步之五十六。

  术曰:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一。

弧田是怎样的?

一个扇形田,从两径交点连一直线,咔擦掉三角形,剩下圆弧+直线的形状是弧田。

其中直线即“弦”,圆弧最高点到弦的距离为“矢”。

一般说来,要计算它的面积,只需要用扇形面积减去三角形面积就行了。不过……在完全不知道径长的情况下,只知道弦长和矢长……怎么算呢?

不知道!

所以这个简单算法,弧田面积=(弦长×矢长+矢长^2)/2,简直是良心!

  〔三七〕今有环田,中周九十二步,外周一百二十二步,径五步。问为田几何?

  答曰:二亩五十五步。

  〔三八〕又有环田,中周六十二步、四分步之三,外周一百一十三步、二分步之一,径十二步、三分步之二。问为田几何?

  答曰:四亩一百五十六步、四分步之一。

  术曰:并中外周而半之,以径乘之为积步。

  密率术曰:置中外周步数,分母、子各居其下。母互乘子,通全步,內分子。以中周减外周,余半之,以益中周。径亦通分内子,以乘周为实。分母相乘为法,除之为积步,余积步之分。以亩法除之,即亩數也。

总觉得这些田地一个比一个变态,真有这么多形状吗?

环形田,只需要知道外半径和内半径,各自得出面积相减就行了吧?

或者,知道外半径和内半径的差?假设内半径为“r”。

环形田面积=π(r+5)^2-πr^2=π(25+10r)=25π+10πr

我们还知道内周长是92,即2πr=92,所以10πr=460

取π=3,环形田面积=25π+460=535,正好等于480(二亩)+55步。

但它的算法简单多了,直接是(外周长+内周长)/2×径长。

亦即……[2π(r+5)+2πr]/2x5=10πr+25π

是一样的呢!!!

神奇!!!




GET了很多豆知识!期待明天!

评分

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塞缇丝 + 1 古代的算术题!好萌亚!
柯瑞森特 + 1 吃吃豆知识!
岁魈 + 1 不填坑来做算术

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 楼主| 发表于 2015-9-21 19:01:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-9-21 21:50 编辑

本来今天的时间只够看半卷,好在这一章有很多重复的地方。

谢谢粟米们和豆子们!




卷二 粟米

  粟米之法:

  粟率五十粝米三十

  粺米二十七凿米二十四

  御米二十一小●十三半

  大●五十四粝饭七十五

  粺饭五十四凿饭四十八

  御饭四十二

  菽、荅、麻、麦各四十五

  稻六十豉六十三

  飧九十熟菽一百三半

  蘖一百七十五

  今有术曰:以所有数乘所求率为实,以所有率为法,实如法而一。

信心满满地翻开,然后“噗”一口血!……………………

………………………………

粟米的单位是“升”,十升为斗。

所以“粟率五十”——经量度,有五十升粟米。

可制成粝米(一种糙米)三十升,粺米(已经是精米了)二十七升,凿米(更精的米)二十四升,御米(听名字就是喂少主的米)二十一小●……………………

………………………………………………………………………………………………………………



………

逼人去看影印。



影印本仿佛还要清楚一些,左麦右商,不认识,写成<麦商>好了。

御米二十一升。

小<麦商>十三半,大<麦商>五十四……这都是用五十升粟米捣鼓出来的吗?

下面直接开始做饭了吗?

粝饭七十五升,粺饭五十四升,凿饭四十八升,御饭四十二升。

米做成饭就会变多变重,因为饭会膨胀吗?

这样的话大<麦商>是不是小<麦商>做出来的饭?

下面都是其它种类的粮食。

  〔一〕今有粟一斗,欲為粝米。问得几何?

  答曰:为粝米六升。

  术曰:以粟求粝米,三之,五而一。

十升为一斗,根据上面的比例可以算出,一斗粟米可制六升粝米。

  〔二〕今有粟二斗一升,欲为粺米。问得几何?

  答曰:为粺米一斗一升、五十分升之十七。

  术曰:以粟求粺米,二十七之,五十而一。

一样的。

  〔三〕今有粟四斗五升,欲为凿米。问得几何?

  答曰:为凿米二斗一升、五分升之三。

  术曰:以粟求凿米,十二之,二十五而一。

虽然越来越复杂了,但还是一样的。

  〔四〕今有粟七斗九升,欲为御米。问得几何?

  答曰:为御米三斗三升、五十分升之九。

  术曰:以粟求御米,二十一之,五十而一。

同上。

  〔五〕今有粟一斗,欲为小●。问得几何?

  答曰:为小●二升、一十分升之七。

  術曰:以粟求小●,二十七之,百而一。

  〔六〕今有粟九斗八升,欲为大●。問得几何?

  答曰:为大●一十斗五升、二十五分升之二十一。

  术曰:以粟求大●,二十七之,二十五而一。

<麦商>!

小<麦商>,大<麦商>,都是一样的!

  〔七〕今有粟二斗三升,欲为粝饭。问得几何?

  答曰:为粝饭三斗四升半。

  术曰:以粟求粝饭,三之,二而一。

  〔八〕今有粟三斗六升,欲为粺饭。问得几何?

  答曰:为粺饭三斗八升、二十五分升之二十二。

  术曰:以粟求粺饭,二十七之,二十五而一。

这题目非要一种一种挨个来过才行吗?

  〔九〕今有粟八斗六升,欲为凿饭。问得几何?

  答曰:为凿饭八斗二升、二十五分升之一十四。

  术曰:以粟求凿饭,二十四之,二十五而一。

不过比例固定,粮食常用,古时候的人把固定的算法记牢了也是应该的吧?

  〔一0〕今有粟九斗八升,欲为御饭。问得几何?

  答曰:为御饭八斗二升、二十五分升之八。

  术曰:以粟求御饭,二十一之,二十五而一。

吃得了这么多御饭吗?

  〔一一〕今有粟三斗少半升,欲为菽。问得几何?

  答曰:为菽二斗七升、一十分升之三。

!!!!

等一下!!

粟和菽,不是一种植物!!!也可以互相转换吗???

粟是米,菽是豆子啊!!!

我的世界观!!!!!

又去翻了一下影印本,主要是钦定四库全书的版本直接收录了相关注释,想看看别人的说法。

李淳风大大,在这一卷开篇说了很多话,直接总结了相关算法,然后前面的题目也不时批按几笔。

到了菽…………

他闭嘴了。



菽、荅、麻、麦,他都没有发表意见。

大大也觉得不同物种之间的转换不科学对吧?

  〔一二〕今有粟四斗一升、太半升,欲为荅。问得几何?

  答曰:为荅三斗七升半。

  〔一三〕今有粟五斗、太半升,欲为麻。问得几何?

  答曰:为麻四斗五升、五分升之三。

  〔一四〕今有粟一十斗八升、五分升之二,欲为麦。问得几何?

  答曰:为麦九斗七升、二十五分升之一十四。

  术曰:以粟求菽、荅、麻、麦,皆九之,十而一。

接上,菽、荅、麻、麦这四种植物,转换比例都是一模一样的……

我忽然想到,会不会是价值方面的转换呢?

前面粝米、粺米、凿米、御米,明显是越来越精细的米种,注解有说为粟米去皮所得。又有说粺米是“九折米”,凿米为“八拆米”……后面也直接拿它们做饭了。

但菽、荅、麻、麦只有大类,除了物与物之间的价值相易,我想不到还有其它合理的解释。

或许也不需要合理?就像上一卷提到的“三分人之一”,可能九章算术的世界观就是这种风格也说不定。

〔一五〕~〔三一〕,略。

粟米与剩下的植物转换,其它植物相互的转换。


  〔三二〕今有出钱一百六十,买瓴甓十八枚。问枚几何?

  答曰:一枚,八钱、九分钱之八。

  〔三三〕今有出钱一万三千五百,买竹二千三百五十箇。问箇几何?

  答曰:一箇,五钱、四十七分钱之三十五。

  经率术曰:以所买率为法,所出钱数为实,实如法得一钱。

换口味了!

瓴甓是什么?好像很美貌的样子!

…………是砖!

箇是什么?

…………………就是一根竹子!



  〔三四〕今有出钱五千七百八十五,买漆一斛六斗七升、太半升。欲斗率之,问斗几何。

  答曰:一斗,三百四十五錢、五百三分钱之一十五。

  〔三五〕今有出钱七百二十,买缣一匹二丈一尺。欲丈率之,问丈几何?

  答曰:一丈,一百一十八钱、六十一分钱之二。

  〔三六〕今有出钱二千三百七十,买布九匹二丈七尺。欲匹率之,问匹几何?

  答曰:一匹,二百四十四钱、一百二十九分钱之一百二十四。

  〔三七〕今有出钱一万三千六百七十,买丝一石二钧一十七斤。欲石率之,问石几何?

  答曰:一石,八千三百二十六钱、一百九十七分钱之一百七十八。

  经术术曰:以所求率乘钱数为实,以所买率为法,实如法得一。

十升为一斗,十斗为一斛,皆为体积单位。

十尺为一丈,长度单位。

三十斤为一钧,四钧为一石(念“蛋”),重量单位。

缣是细绢,匹即一卷。

  〔三八〕今有出钱五百七十六,买竹七十八箇。欲其大小率之,问各几何?

  答曰:

  其四十八箇,箇七钱。

  其三十箇,箇八钱。

  〔三九〕今有出钱一千一百二十,买丝一石二钧十八斤。欲其贵贱斤率之,问各几何?

  答曰:

  其二钧八斤,斤五钱。

  其一石一十斤,斤六钱。

  〔四0〕今有出钱一万三千九百七十,买丝一石二钧二十八斤三两五铢。欲其贵贱石率之,问各几何?

  答曰:

  其一钧九两一十二铢,石八千五十一钱。

  其一石一钧二十七斤九两一十七铢,石八千五十二钱。

  〔四一〕今有出钱一万三千九百七十,买丝一石二钧二十八斤三两五铢。欲其贵贱钧率之,问各几何?

  答曰:

  其七斤一十两九铢,钧二千一十二钱。

  其一石二钧二十斤八两二十铢,钧二千一十三钱。

  〔四二〕今有出钱一万三千九百七十,买丝一石二钧二十八斤三两五铢。欲其贵贱斤率之,问各几何?

  答曰:

  其一石二钧七斤十两四铢,斤六十七钱。

  其二十斤九两一铢,斤六十八钱。

  〔四三〕今有出钱一万三千九百七十,买丝一石二钧二十八斤三两五铢。欲其贵贱两率之,问各几何?

  答曰:

  其一石一钧一十七斤一十四两一铢,两四钱。

  其一钧一十斤五两四铢,两五钱。

  其率术曰:各置所买石、钧、斤、两以为法,以所率乘钱数为实,实如法而一。不满法者反以实减法,法贱实贵。

重量单位变得更复杂了,查了一下原来《汉书·律历志》里有相关度量衡的记载。

二十四铢为一两,十六两为一斤,三十斤为一钧,四钧为一石。

这个……这个买东西的算法也很奇妙,大概是“必须花完所有的钱”的前提下,最合理的一种买法?

要买78根竹子,手上有576个钱,于是就拿576除以78,得7,余30。

这就是说,7钱一根是最合适的便宜价格,但你的钱必然花不完,所以见到余数30,便知其中30根竹子需要用8钱购买,这样才能刚好花完576钱!

剩下的同理,需要用什么单位比较,就把总物数转化为那个单位,最后再把结果转回来。

感觉有点酷炫。

  〔四四〕今有出钱一万三千九百七十,买丝一石二钧二十八斤三两五铢。欲其贵贱铢率之,问各几何?

  答曰:

  其一钧二十斤六两十一铢,五铢一钱。

  其一石一钧七斤一十二两一十八铢,六铢一钱。

  〔四五〕今有出钱六百一十,买羽二千一百翭。欲其贵贱率之,问各几何?

  答曰:

  其一千一百四十翭,三翭一钱。

  其九百六十翭,四翭一钱。

  〔四六〕今有出钱九百八十,买矢簳五千八百二十枚。欲其贵贱率之,问各几何?

  答曰:

  其三百枚,五枚一钱。

  其五千五百二十枚,六枚一钱。

  反其率术曰:以钱数為法,所率为实,实如法而一。不满法者反以实减法,法少,实多。二物各以所得多少之数乘法实,即物数。

翭,念“猴”,就是一根羽毛的意思。

簳,念“杆”,箭杆的意思。一说是可做箭杆的某种小竹。

这一题的算法,是反过来。比如买羽毛,需要买2100根,准备花完610钱,就用2100除以610,得到3,余270。

也就是说,1钱买3根羽毛是最合适的价格,但钱不够,所以必须再便宜点。这270个钱,每钱可买4根羽毛,共可买1080根羽毛,剩下340个钱,每钱买3根羽毛,共可买1020根羽毛,合计2100根。

为什么和答案不一样我也不知道。



反正我把钱用完了




后来我又算了一下答案,发现答案指向的钱数是620,而非原题610……于是我只好又去查了一下影印…………



…………

我应该养成看影印本的习惯吗?



但是,软件还是有方便的地方,否则我也找不到《九章算术》啦。
先用着吧。

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 楼主| 发表于 2015-9-22 18:49:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-9-22 19:03 编辑

卷三 衰分

  衰分术曰:各置列衰,副并为法,以所分乘未并者各自为实,实如法而一。不满法者,以法命之。

  〔一〕今有大夫、不更、簪褭、上造、公士,凡五人,共猎得五鹿。欲以爵次分之,问各得几何?

  答曰:

  大夫得一鹿、三分鹿之二。

  不更得一鹿、三分鹿之一。

  簪褭得一鹿。

  上造得三分鹿之二。

  公士得三分鹿之一。

  术曰:列置爵数,各自为衰,副并为法。以五鹿乘未并者,各自为实。实如法得一鹿。

衰分是什么?

我的理解是,按照一定的要求造一个等比差数列,好把东西分完。

不知首数,不知尾数,知道比差和数列个数,怎么算?

我比较关心爵次。



因为我是为了豆知识才做题的嘛!

所谓二十等爵,依军功依次分为:一公士,二上造,三簪褭,四不更,五大夫,六官大夫,七公大夫,八公乘,九五大夫,十左庶长,十一右庶长,十二左更,十三中更,十四右更,十五少上造,十六大上造,十七驷车庶长,十八大庶长,十九关内侯,二十彻侯。

騕褭乃良马,所谓褭(念“鸟”),指用丝带系马。爵名为“簪褭”者,可在马匹上加丝带以为身份标识。

下面来算算。

“列置爵数,各自为衰,副并为法。以五鹿乘未并者,各自为实。实如法得一鹿。”

爵数有五(列数有五),一二三四五,相加得十五,十五就是分母。

鹿有五头,乘以各自的列数就是分子。比如最低的一等爵“公士”,他能得到的鹿是5x1/15=1/3,三分之一头鹿。

簪褭是三等爵,他得到5x3/15=1,一头鹿。

依此类推。

 〔二〕今有牛、马、羊食人苗。苗主责之粟五斗。羊主曰:「我羊食半马。」马主曰:「我马食半牛。」今欲衰偿之,问各出几何?

  答曰:

  牛主出二斗八升、七分升之四。

  马主出一斗四升、七分升之二。

  羊主出七升、七分升之一。

  术曰:置牛四、马二、羊一,各自为列衰,副并为法。以五斗乘未并者各自为实。实如法得一斗。

哈哈哈哈这一题!

一头牛、一头马、一头羊偷吃了别人家的庄稼!别人很生气,要求赔偿五斗粟米。

羊主说:“我家羊吃的庄稼只有马的一半。”

马主也不服输:“我家马吃的只有牛的一半!”

求牛主的心理阴影面积……不对,求他们各赔了多少粟米?!



一人各赔五斗得啦!(被打死)

因为要求两倍列差,所以设置的列数为1、2、4,相加得7,即分母。

五斗(五十升)粟米各乘七分之一,再吃的列数比值分配,吃多少乘多少。

羊主:五十除以七,乘一,得七又七分之一升。

依次类推。

  〔三〕今有甲持钱五百六十,乙持钱三百五十,丙持钱一百八十,凡三人俱出关,关税百钱。欲以钱数多少衰出之,问各几何?

  答曰:

  甲出五十一钱、一百九分钱之四十一。

  乙出三十二钱、一百九分钱之一十二。

  丙出一十六钱、一百九分钱之五十六。

  术曰:各置钱数为列衰,副并为法,以百钱乘未并者,各自为实,实如法得一钱。

凑个普通的AA不行吗!

按经济实力出钱什么鬼!

其它的算法和上面相同。

  〔四〕今有女子善织,日自倍,五日织五尺。问日织几何?

  答曰:

  初日织一寸、三十一分寸之十九。

  次日织三寸、三十一分寸之七。

  次日织六寸、三十一分寸之十四。

  次日织一尺二寸、三十一分寸之二十八。

  次日织二尺五寸、三十一分寸之二十五。

  术曰:置一、二、四、八、十六为列衰,副并为法,以五尺乘未并者,各自为实,实如法得一尺。

十寸为一尺,十尺为一丈。

每天织布的数量都是前一天的翻倍,简直超神!

算法和前面一样。

  〔五〕今有北乡算八千七百五十八,西乡算七千二百三十六,南乡算八千三百五十六,凡三乡,发徭三百七十八人。欲以算数多少衰出之,问各几何?

  答曰:

  北乡遣一百三十五人、一万二千一百七十五分人之一万一千六百三十七。

  西乡遣一百一十二人、一万二千一百七十五分人之四千四。

  南乡遣一百二十九人、一万二千一百七十五分人之八千七百九。

  术曰:各置算数为列衰,副并为法,以所发徭人数乘未并者,各自为实,实如法得一人。

征徭役也要按人口比例来……求一万二千一百七十五分之一万一千六百三十七人之形状。



  〔六〕今有稟粟,大夫、不更、簪褭、上造、公士,凡五人,一十五斗。今有大夫一人后來,亦当稟五斗。仓无粟,欲以衰出之,问各几何?

  答曰:

  大夫出一斗、四分斗之一。

  不更出一斗。

  簪褭出四分斗之三。

  上造出四分斗之二。

  公士出四分斗之一。

  术曰:各置所稟粟斛斗数,爵次均之,以为列衰,副并而加后來大夫亦五斗,得二十以为法。以五斗乘未并者各自为实。实如法得一斗。

前面五人分十五斗粟米,按照爵等大小,从大到小依次能得一、二、三、四、五斗。现在多来一人,也要五斗,每人只好匀一点出去。

……最后匀得的结果,不多不少,谁也不吃亏。

有点棒呢。

方法是把数列设置成1、2、3、4、5、5,相加得20,为分母。

总共15斗,为分子。

依次去乘。

这样的话,看来并不见得是等比数列,只要数列之间能遵循某种比例就行。

  〔七〕今有稟粟五斛,五人分之,欲令三人得三,二人得二。问各几何?

  答曰:

  三人,人得一斛一斗五升、十三分升之五。

  二人,人得七斗六升、十三分升之十二。

  术曰:置三人,人三;二人,人二,为列衰。副并为法。以五斛乘未并者,各自为实。实如法得一斛。

……

题目意思是,这五个人的分配比例为——3:3:3:2:2。

总觉得有点奇妙,只有当3和2同时存在的时候,这个比例才有意义,而且它们连总数的几分之三,几分之二都不是。

不过这和题目本身就没关系了。

照比例分配很简单。

  返衰术曰:列置衰而令相乘,动者为不动者衰。

  〔八〕今有大夫、不更、簪褭、上造、公士,凡五人,共出百钱。欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?

  答曰:

  大夫出八钱、一百三十七分钱之一百四。

  不更出一十钱、一百三十七分钱之一百三十。

  簪褭出一十四钱、一百三十七分钱之八十二。

  上造出二十一钱、一百三十七分钱之一百二十三。

  公士出四十三钱、一百三十七分钱之一百九。

  术曰:置爵数各自为衰,而返衰之,副并为法。以百钱乘未并者各自为实。实如法得一钱。

那些拿五斗米的,反而出钱最少呢。

返衰法,是指分数倒置的分配法。

这五个爵士,按照正常分配方式是5:4:3:2:1,现在要反衰,即1/5: 1/4: 1/3: 1/2: 1/1。(垫底的公士不变)

相加得137/60,用100钱除以这个比例,得到以上答案。

(不懂他们的想法,为什么不直接反过来1:2:3:4:5呢?)

(于是我去看了一下注释……)

“以爵次言之,大夫五,不更四,欲令高爵得多者,使大夫爱五分,不更一人爱四分……”



不懂他们的爱啦!!

PS:后面他也觉得把五比四换成四比五就行,感谢这位不留名的注释大大!

  〔九〕今有甲持粟三升,乙持粝米三升,丙持粝饭三升。欲令合而分之,问各几何?

  答曰:

  甲二升、一十分升之七。

  乙四升、一十分升之五。

  丙一升、一十分升之八。

  术曰:以粟率五十、粝米率三十、粝饭率七十五为衰、而返衰之,副并为法。以九升乘未并者各自为实。实如法得一升。

………………



粟米去皮了,做成粝米了,又煮成粝饭了,还能、还能再变回粟米吗?

还能合起来吗?

虽然知道这个算法是拿三者的转换比率,反衰过来计算,就跟上题一样。

但我还是不知道他们在分什么。

  〔一0〕今有丝一斤,价值二百四十。今有钱一千三百二十八,问得丝几何?

  答曰:五斤八两一十二铢、三分铢之四。

  术曰:以一斤价数为法,以一斤乘今有钱数为实,实如法得丝数。

直接做除法。

  〔一一〕今有丝一斤价值三百四十三。今有丝七两一十二铢,问得钱几何?

  答曰:一百六十一钱、三十二分钱之二十三。

  术曰:以一斤铢数为法,以一斤价数,乘七两一十二铢为实。实如法得钱数。

把两转换成斤,再做乘法。

  〔一二〕~〔一八〕略。

都是用已知的单位转换,再做简单乘除。

  〔一九〕今有取保一岁,价钱二千五百。今先取一千二百,问当作日几何?

  答曰:一百六十九日、二十五分日之二十三。

  术曰:以价钱为法,以一岁三百五十四日乘先取钱数为实,实如法得日数。

新的豆子!

“取保”的概念和现在一样,都是保释放出的意思。

让我好奇的是三百五十四日。

查了一下,比预想中的还要复杂,果然年历相关是最复杂的。

总的来说,以朔望月计,一个月其实是二十九天半,所以十二个月刚好三百五十四天。

至于什么“大馀五十四”“小馀三百四十八”……

现在不想。

  〔二0〕今有贷人千钱,月息三十。今有贷人七百五十钱,九日归之,问息几何?

  答曰:六钱、四分钱之三。

  术曰:以月三十日,乘千钱为法。以息三十乘今所贷钱数,又以九日乘之,为实。实如法得一钱。

以前的贷息!

这算高吗?还是不高?

主要是,连钱都可以拆成四分之三,已经不知道底层单位是什么了。

(但人的底层单位怎么都是个人吧?)



总之,今天的收获也不错。

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 楼主| 发表于 2015-9-23 16:35:05 | 显示全部楼层
卷四 少广

  少广术曰:置全步及分母子,以最下分母遍乘诸分子及全步,各以其母除其子,置之于左。命通分者,又以分母遍乘诸分子,及已通者皆通而同之,并之为法。置所求步数,以全步积分乘之为实。实如法而一,得从步。

  〔一〕今有田广一步半。求田一亩,问从几何?

  答曰:一百六十步。

  术曰:下有半,是二分之一。以一为二,半为一,并之得三,为法。置田二百四十步,亦以一为二乘之,为实。实如法得从步。

这个例子太简单了,以至于我还不能理解说得那么复杂的少广……

貌似就是详解一下除法过程——把分母子颠倒过来乘一乘的样子。(不确定)

  〔二〕今有田广一步半、三分步之一。求田一亩,问从几何?

  答曰:一百三十步、一十一分步之一十。

  术曰:下有三分,以一为六,半为三,三分之一为二,并之得一十一为法。置田二百四十步,亦以一为六乘之,为实。实如法得从步。

依然是简单除法……

通分以后再除而已。

  〔三〕今有田广一步半、三分步之一、四分步之一。求田一亩,问从几何?

  答曰:一百一十五步、五分步之一。

  术曰:下有四分,以一为一十二,半为六,三分之一为四,四分之一为三,并之得二十五,以为法。置田二百四十步,亦以一为一十二乘之,为实。实如法而一,得从步。

……把一片长方形的田分割成许多条,(中间可能是梗)求田地部分的共有长度吗?



不然为什么要说“这片田边长1.5步、三分之一步、四分之一步,总面积一亩,问宽多少步?”

如果是连成一片的田地,应该不会特意去说“这里到这里一步半,这里到这里三分之一步,这里到这里四分之一步”吧?

……但也说不准?

毕竟,如果要直接统一丈量,就得量出“二步、十二分步之一”这种数据,分数太大了会不会不好量呢?

所以只把测量工具做成二分之一型,三分之一型,四分之一型,怎么好量怎么来,最后再统一计算?

也许这才是少广法的意义呢。

  〔四〕今有田广一步半、三分步之一、四分步之一、五分步之一。求田一亩,问从几何?

  答曰:一百五步、一百三十七分步之一十五。

  术曰:下有五分,以一为六十,半为三十,三分之一为二十,四分之一为一十五,五分之一为一十二,并之得一百三十七,以为法。置田二百四十步,亦以一为六十乘之,为实。实如法得从步。

看来测量工具还有五分之一型。

  〔五〕~〔十一〕略

题型完全雷同,测量工具一直增到了十二分之一。

……这不是能测十二分之一吗???

………………

  〔一二〕今有积五万五千二百二十五步。问为方几何?

  答曰:二百三十五步。

  〔一三〕又有积二万五千二百八十一步。问为方几何?

  答曰:一百五十九步。

  〔一四〕又有积七万一千八百二十四步。问为方几何?

  答曰:二百六十八步。

  〔一五〕又有积五十六万四千七百五十二步、四分步之一。问为方几何?

  答曰:七百五十一步半。

  〔一六〕又有积三十九亿七千二百一十五万六百二十五步。问为方几何?
  答曰:六万三千二十五步。

  开方术曰:置积为实。借一算步之,超一等。议所得,以一乘所借一算为法,而以除。除已,倍法为定法。其复除。折法而下。复置借算步之如初,以复议一乘之,所得副,以加定法,以除。以所得副从定法。复除折下如前。若开之不尽者为不可开,当以面命之。若实有分者,通分內子为定实。乃开之,讫,开其母报除。若母不可开者,又以母乘定实,乃开之,讫,令如母而一。



原来BOSS在这里!!!



开平方!!!!!!

“置积为实”,把需要开平方的(田地积步)数作为分子,怎样除呢?“借一算步之,超一等”,隔一位一算,直到最后不能再隔了为止。

例如第十二题,要开方55225,两两一隔,最后隔成这样子:5,52,25。

“议所得,以一乘所借一算为法。”

何为“一算”?就是两两相隔的数字,25为一算,52为一算,5为一算。现在我们从5算起,此时“以一乘”,只需要拿1乘之,5还是5。

第一步:有一数,一乘之,自乘之,小于等于5,问此数最大为何。

假设为n,1*n*n≤5,问n最大是几。

一眼就看出n是2,此即“议所得”。

第二步,要处理的是52这个部分。

“除已,倍法为定法。”

和前面步骤一样,但需要“倍法为定法”,只是拿一乘不行了。倍谁呢?前面n是2,倍之得到4。

4是“法”(分母)需要的数,分子呢?分子即“实”,即借得的“一算”,这里是52,但之前5开方得到4(因为恰巧是2的平方,所以是4),还剩一个寂寞的余数1。1也不能丢了,与52相合,得152。

这里又将有一个n,与“倍法”之4合得(40+n)*n,这就是第二步的“定法”。

(40+n)*n≤152,问n最大是几。

议所得,n是3。这也是一眼能看出的结果。

最后一步,只剩下25。

前面43*3=129,与152相差23,此时需要搞定的分母是百倍的23和25的和,即2300+25,为2325。

然后将前面得到的数(2与3)倍之,23*2=46。与这一步的n相合。

得出算式(460+n)*n≤2325,问n最大是几。

议所得,n是5。

从头到尾三个n合在一起,235,开平方完毕!

计算器验证:235^2=55225。



太厉害了!

最后提到,如果开平方开不尽,就开到个位,得个差不多的数也行。分数分别开分子和分母,能开就开,不能开就用通分的方式把分母开了,分子放那儿不管。

  〔一七〕今有积一千五百一十八步、四分步之三。问为圆周几何?

  答曰:一百三十五步。

  〔一八〕今有积三百步。问为圆周几何?

  答曰:六十步。

  开圆术曰:置积步数,以十二乘之,以开方除之,即得周。

哇哦开圆的面积!

我记得圆的面积是πr^2,周长是2πr。

由于这本书的时代还没有圆周率,π一律取了3,所以以十二乘面积,其实是(π*4)(πr^2)=(π*π)(r*r)(2*2)

以开方除之,刚好得到2πr!

  〔一九〕今有积一百八十六万八百六十七尺。问为立方几何?

  答曰:一百二十三尺。

  〔二0〕今有积一千九百五十三尺、八分尺之一。问为立方几何?

  答曰:一十二尺半。

  〔二一〕今有积六万三千四百一尺、五百一十二分尺之四百四十七。问为立方几何?

  答曰:三十九尺、八分尺之七。

  〔二二〕又有积一百九十三万七千五百四十一尺、二十七分尺之一十七。问为立方几何?

  答曰:一百二十四尺、太半尺。

  开立方术曰:置积为实。借一算步之,超二等。议所得,以再乘所借一算为法,而除之。除已,三之为定法。复除,折而下。以三乘所得数置中行。复借一算置下行。步之,中超一,下超二等。复置议,以一乘中,再乘下,皆副以加定法。以定法除。除已,倍下、并中从定法。复除,折下如前。开之不尽者,亦为不可开。若积有分者,通分內子为定实。定实乃开之,讫,开其母以报除。若母不可开者,又以母再乘定实,乃开之。讫,令如母而一。

开立方!

已经不震惊了!

虽然熟悉了一些表达方式……但要看懂整个过程仍然挺费劲的。

首先,“借一算步之,超二等”——把立方积数隔两位一算,即1860867写成:1,860,867。

因为开的是立方,所以头一个数的“议所得”,当然要开成立方!还是设成n,n^3≤1,问n最大是几。

废话肯定是1啦!

这样,头一步就没有剩下余数了。

第二步,要处理860,由于之前没有余数,可以直接当作860来算。

接下来比较复杂,第二步的n从哪来呢?

“三之为定法,复除。”——n本身不难求,把头前求得的数乘以三,再根据位数加两个零(因为“超二等”了,每两位一隔),与860相除即可。

1*3*100=300

860/300=2……余260(无用)

如此,n可能等于2。

如何验证n是否等于2?需要列出“上”“中”“下”三个部分。

上:将前面所得数的平方乘以三,与n相乘,再乘一百。
中:将前面所得数的乘以三,与n的平方相乘,再乘十。
下:n的立方。

将上中下所得数相加,看总和有没有超过前次计算的余数与这次要处理的数的总和。

没超过就是对的,否则需要把n减小,再重复这个过程。

计算一下吧。

上:1的平方乘以三,再乘2,再乘一百,得到600。
中:1乘以三,再乘2的平方,再乘10,得到120。
下:2的立方,得到8。

上中下相加,得到728。

前次计算的余数为0,这次要处理的数是860,总和是860。

728<860,所以n=2符合要求。

这一步得数为2。

最后用860-728,得到余数132,留作下一步用。

第三步,处理最后的867。

由于前面得到余数132,所以合并起来就是132867。

然后,求这一步的n,仍然需要前面的得数——第一步得到1,第二步得到2,对于第三步来说,前面得到的数就是12啦!

将12的平方与三相乘,再乘一百,得到43200,再用132867/43200,得到3,余数不管。

3会是这一步的n吗?

现在把12的平方与三相乘,然后和新得到的3相乘,再乘一百,得到129600。
把12与三相乘,再乘以新得到的3的平方,再乘十,得到3240。
新得到的3的立方是27。

129600+3240+27=132867

132867-132867=0,这个立方开尽了!

所以123就是最终得数。

计算器验证:123^3=186087,与题干相符。



有趣!

最后,若是开不尽就算了,也没有说开到个位……立方即使开到个位,不管小数点后的误差也挺大呢。

对分数,能开就开,不能开就通分把分母开开,分子放在那里不管。

  〔二三〕今有积四千五百尺。问为立圆径几何?

  答曰:二十尺。

  〔二四〕又有积一万六千四百四十八亿六千六百四十三万七千五百尺。问为立圆径几何?

  答曰:一万四千三百尺。

  开立圆术曰:置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即丸径。

开个球!真的是开个球啊!

什么立圆径,就是球径嘛!

球体体积=4/3πR^3,直径还是2πR。

因为是球所以把R大写了!

以十六乘之,九而一,即(4/3πR^3)*16/9=(4^3)(R^3)π/(3^3)……………开了立方是4/3R和π的立方幂的乘积…………怎么也没法和直径公式搭上边。

但是,这个算法究竟准不准呢?

假设有一个球,直径是6,半径是3,体积则是4/3π*(3^3)=36π,π值取3,得数108。

用十六乘之,九而一的法子做做看……108*16/9=192,而6的立方是196。

误差有点大呢。

据说也有其他注者对此不满,不过没有时间研究了,就这样吧。



今天学到的豆子不多,但手动开平方,开立方有点酷!

还是很高兴的!

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卷五 商功

  〔一〕今有穿地积一万尺。问为坚、壤各几何?

  答曰:

  为坚七千五百尺。

  为壤一万二千五百尺。

  术曰:穿地四,为壤五,为坚三,为墟四。以穿地求壤,五之;求坚,三之,皆四而一。以壤求穿,四之;求坚,三之,皆五而一。以坚求穿,四之;求壤,五之,皆三而一。

  城、垣、堤、沟、堑、渠,皆同术。

  术曰:并上下广而半之,以高若深乘之,又以袤乘之,即积尺。

所谓“穿地”,指挖穿的一块地!一个空空的洞——可能是方的,可能是圆的,可能是三角,也可能是梯形的——“积一万尺”,亦即这块地的绝对体积是一万(立方)尺。

问在这个洞里填入夯实的土,能填多少?填松软的土,又能填多少?

底下给出比例,普通土占四分空间,夯实土只占三分,松软土要占五分。

这样就能得到答案啦!

另外提到城、垣、沟、堑、渠皆同术,不知道是什么意思。是说沟堑渠里挖出的土(可能松软),夯实以后垒作城垣,也按这个比例转换吗?

最后给出的是梯形体积!可能就是上面要算的那些东西!先算截面面积(用梯形公式),再乘长度。(“袤”即长度)

  今有穿地,袤一丈六尺,深一丈,上广六尺,为垣积五百七十六尺。问穿地下广几何?

  答曰:三尺五分尺之三。

  术曰:置垣积尺,四之为实。以深、袤相乘,又三之,为法。所得倍之。减上广,余即下广。

这是《国学大师》软件里录入漏掉的一段,没有可爱的编号。

一个梯洞,知道长度、深度、截面上边宽度,以及总体积,求截面下边宽度。

有了公式很好算!这里的方法是直接给出了计算过程。

  〔二〕今有城下广四丈,上广二丈,高五丈,袤一百二十六丈五尺。问积几何?

  答曰:一百八十九万七千五百尺。

  〔三〕今有垣下广三尺,上广二尺,高一丈二尺,袤二十二丈五尺八寸。问积几何?

  答曰:六千七百七十四尺。

  〔四〕今有堤下广二丈,上广八尺,高四尺,袤一十二丈七尺。问积几何?

  答曰:七千一百一十二尺。

  冬程人功四百四十四尺。问用徒几何?

  答曰:一十六人、一百一十一分人之二。

  术曰:以积尺为实,程功尺数为法,实如法而一,即用徒人数。

前面是朴素的求体积。

后面提到“冬程人功”——冬天开干这项工程!每个人的效率如何!

原来还算到这些了,春夏秋冬不同的人均效率,感觉好厉害!

算出总体积,再根据人均效率,除之,得到需要的人数。

(结果又除出分数了,一百一十一分之二个人……还一脸平静,好像很正常一样。)

  〔五〕今有沟上广一丈五尺,下广一丈,深五尺,袤七丈。问积几何?

  答曰:四千三百七十五尺。

  春程人功七百六十六尺,并出土功五分之一,定功六百一十二尺、五分尺之四。问用徒几何?

  答曰:七人、三千六十四分人之四百二十七。

  术曰:置本人功,去其五分之一,余为法。以沟积尺为实。实如法而一,得用徒人数。



愚蠢的我。

算来算去,发现“春程人功七百六十六尺,并出土功五分之一”就等于“六百一十二尺、五分尺之四”……所以题目已经帮我算好了。

不过“出土功”“定功”什么的……

只能推测“出土功”指的是把沟里的土抛出去的效率,所以总效率包括了挖沟的效率(定功)和抛土的效率(出土功)。

最后要用的又有人片,已经习惯了。

  〔六〕今有堑上广一丈六尺三寸,下广一丈,深六尺三寸,袤一十三丈二尺一寸。问积几何?

  答曰:一万九百四十三尺八寸。

  夏程人功八百七十一尺。并出土功五分之一,沙砾水石之功作太半,定功二百三十二尺、一十五分尺之四。问用徒几何?

  答曰:四十七人、三千四百八十四分人之四百九。

  术曰:置本人功,去其出土功五分之一,又去沙砾水石之功太半,余为法。以堑积尺为实。实如法而一,即用徒人数。

看到“定功”就知道——最后直接拿这个数去算就行了!

不过这里有多出个“沙砾水石之功作太半”的概念,为了吃豆子,还是得把它搞清楚。

总效率八百七十一尺,抛土效率占了五分之一,剩余(696+4/5)尺,其中“太半”又是沙砾水石之功——那是什么呢?

我猜是和沙砾水石做斗争的效率,什么水的阻力啦,水里沙砾的麻烦啦……具体不知道,大致就是这样吧?

最后得到(232+4/15)尺,一眼就可以判断是上述数值(696+4/5)的三分之一!

因此“太半”就是三分之二的意思。

自己夸奖自己一下!

  〔七〕今有穿渠上广一丈八尺,下广三尺六寸,深一丈八尺,袤五万一千八百二十四尺。问积几何?

  答曰:一千七万四千五百八十五尺六寸。

  秋程人功三百尺,问用徒几何?

  答曰:三万三千五百八十二人功。內少一十四尺四寸。

  一千人先到,问当受袤几何?

  答曰:一百五十四丈三尺二寸、八十一分寸之八。

  术曰:以一人功尺数,乘先到人数为实。并渠上下广而半之,以深乘之为法。实如法得袤尺。

秋程人功……这次没有算出土功什么的呢!

一千人先到,问能挖多长吗?

区区一千人。

由于“一人功”直接给出了体积,所以“一千人功”就是一千个人能挖的渠的总体积。

再把横截面积算出来,一除就是他们可以挖的长度啦。

  〔八〕今有方堢壔方一丈六尺,高一丈五尺。问积几何?

  答曰:三千八百四十尺。

  術曰:方自乘,以高乘之,即积尺。

  〔九〕今有圆堢壔,周四丈八尺,高一丈一尺。问积几何?

  答曰:二千一百一十二尺。

  术曰:周自相乘,以高乘之,十二而一。

“堢”就是土堆的意思。

“壔”是土堡的意思。

方堢壔——一个正方底的土堆堆。

圆堢壔——一个圆柱体的土堆堆。

求“底边是正方形的长方体的体积”——真长啊,还是“方堢壔”这个词简单。底面积乘高不说了。

圆柱体同理。

  〔一0〕今有方亭,下方五丈,上方四丈,高五丈。问积几何?

  答曰:一十万一千六百六十六尺、太半尺。

  术曰:上下方相乘,又各自乘,并之,以高乘之,三而一。

这个有意思……何为方亭?

想象一个立方体,下方出现一个更大的平面正方形。(不一定紧贴立方体的底边)

然后大正方形四角向小立方体的上面四角连线,最后得到的形状就是“方亭”。

求它的体积,需要拆分成多个形状来看。

略去复杂的过程,总之,最后就是“把上边长与下边长相乘,再让它们自乘,相加,与高相乘,再除以三”。

一丈等于十尺。

[(50×40)+(50×50)+(40×40)]×50÷3=(101666+2/3)尺

  〔一一〕今有圆亭,下周三丈,上周二丈,高一丈。问积几何?

  答曰:五百二十七尺、九分尺之七。

  术曰:上、下周相乘,又各自乘,并之,以高乘之,三十六而一。

同理。

  〔一二〕今有方锥下方二丈七尺,高二丈九尺。问积几何?

  答曰:七千四十七尺。

  术曰:下方自乘,以高乘之,三而一。

  〔一三〕今有圆锥下周三丈五尺,高五丈一尺。问积几何?

  答曰:一千七百三十五尺、一十二分尺之五。

  术曰:下周自乘,以高乘之,三十六而一。

求方锥和圆锥的体积。

方锥好说,圆锥有很大争议……主要是因为圆周率π被取成3,还各种混用。

不过,暂且就看它这么算吧。

  〔一四〕今有堑堵下广二丈,袤一十八丈六尺,高二丈五尺。问积几何?

  答曰:四万六千五百尺。

  术曰:广袤相乘,以高乘之,二而一。

“堑堵”这个东西,指的是两面为直角三角形的棱柱,亦即长方体的斜截面。

但是普通的长方体(的斜截面)应该不会这么大吧?宽二丈,长十八丈六尺,高二丈五尺……

好奇这玩意的词源……最初是做什么用的。

不过算体积当然很好算,既然是一分为二的斜截面,只要算出长方体的体积再除以二就行了。

长×宽×高÷2=堑堵体积。

  〔一五〕今有阳马,广五尺,袤七尺,高八尺。问积几何?

  答曰:九十三尺、少半尺。

  术曰:广袤相乘,以高乘之,三而一。

什么是“阳马”?

还好有注解:“斜解立方,得两堑堵。斜解堑堵,其一为阳马,一为鳖臑。阳马居二,鳖臑居一,不易之率也。”

堑堵的三分之二(长方体的三分之一)就是阳马。

它既可以看作是一种几何形状,也是古代某种建筑构件。

如此说来,“堑堵”可能也是建筑构件。

  〔一六〕今有鳖臑下广五尺,无袤,上袤四尺,无广,高七尺。问积几何?

  答曰:二十三尺、少半尺。

  术曰:广袤相乘,以高乘之,六而一。

说鳖臑(念“闹”),鳖臑就到!

算法很明白,上面的注解也说了,它是阳马的一半,堑堵的三分之一,长方体的六分之一。

但是为何“下无袤”“上无广”?

鳖臑这个东西,是四个面都是直角三角形的椎体。既是三角锥……其实根本没有上和下嘛。

唉,反正就是这样算了。

  〔一七〕今有羨除,下广六尺,上广一丈,深三尺,末广八尺,无深,袤七尺。问积几何?

  答曰:八十四尺。

  术曰:并三广,以深乘之,又以袤乘之,六而一。

“羡除”指隧道。

刘徽大大有注解:“羡除,隧道也。其所穿地,上半下斜,似两鳖臑夹一堑堵,即羡除之形。”

三个部分都是锥形,怎么能合成“上广”“下广”“末广”的?

只能先想象成梯形,末广无深,想象成三角形。

“并三广,以深乘之”,就是把三角形合并到梯形里一起算面积了,最后乘长度,再总体一除。

梯形面积需要除以二,可它毕竟又是个锥形合成体,所以再除以三。

虽然我不知道“两鳖臑夹一堑堵”到底是什么样子,但是……现在差不多只能这样想了!

  〔一八〕今有芻甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈。问积几何?

  答曰:五千尺。

  术曰:倍下袤,上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一。

  芻童、曲池、盘池、冥谷,皆同術。

  术曰:倍上袤,下袤从之,亦倍下袤,上袤从之,各以其广乘之,并,以高若深乘之,皆六而一。其曲池者,并上中、外周而半之,以为上袤;亦并下中、外周而半之,以为下袤。

芻(念“除”)甍(念“萌”)——有良心图!



“上袤二丈,无广”,特别直观。

(椎体的“下无袤”“上无广”突然也有点懂了……)

还是先看这一题。

总之就是先当作正常形状来算,再将其乘几分之一。

“芻童”,把它的上边扩展为一个面。

“曲池”…………不是一个穴道吗?……好吧大概是环状的水池子。

“盘池”……大概也是一种池子。

“冥谷”——指长方台。(想象中应该和芻童是一样的东西)

  〔一九〕今有芻童,下广二丈,袤三丈,上广三丈,袤四丈,高三丈。问积几何?

  答曰:二万六千五百尺。

  〔二0〕今有曲池,上中周二丈,外周四丈,广一丈,下中周一丈四尺,外周二丈四尺,广五尺,深一丈。问积几何?

  答曰:一千八百八十三尺三寸、少半寸。

  〔二一〕今有盘池,上广六丈,袤八丈,下广四丈,袤六丈,深二丈。问积几何?

  答曰:七万六百六十六尺、太半尺。

  负土往來七十步,其二十步上下棚除。棚除二当平道五,踟蹰之间十加一,载输之间三十步,定一返一百四十步。土笼积一尺六寸,秋程人功行五十九里半。问人到积尺、用徒各几何?

  答曰:

  人到二百四尺。

  用徒三百四十六人、一百五十三分人之六十二。

  术曰:以一笼积尺乘程行步数为实。往來上下,棚除二当平道五。置定往來步数,十加一,及载输之间三十步以为法。除之,所得即一人所到尺。以所到约积尺,即用徒人数。

照这个描述看,“盘池”和“芻童”的形状性质是一样的,只不过一个往下挖,一个往上垒。“盘池”就是形状类似于方亭(但两个面都是长方形)的池子。

下面愁死我。

盘池总体积已经求得,如今又知道每个工人每笼可背的土的体积(“土笼积一尺六寸”),每人的脚程(秋程人功行五十九里半),每一趟来回要走多少步(定一返一百四十步)。

求每个人实际走了多少步,需要多少个工人。

每个人背着土实际上只用走七十步,但其中二十步需要爬阁楼,每两步相当于五步的力气,每十步又要停一停(大概是换个姿势什么的),多花一步力气整备整备,最后把背来的土给运出去,等于三十步的力气。

总结来看,爬阁楼的二十步相当于走了五十步,这七十步就等于一百步了;每十步一停,多花一步整备,一百步就要耗费一百一十步力气;最后运土三十步,一共一百四十步,不错!(看到“定”就知道题目帮我们算好了)

每个人总共能走五十九里半,一里等于三百步,即17850步。每趟140步,除之,总共能走一百二十七趟半(127.5趟)。

每趟运一尺六寸土,一百二十七趟半总共能运二百零四积尺的土。

共有七万零六百六十六又三分之二积尺的土要运,所以除之,得到(352+64/153)个人。

豆子还是吃下去了,嗝!

  〔二二〕今有冥谷上广二丈,袤七丈,下广八尺,袤四丈,深六丈五尺。问积几何?

  答曰:五万二千尺。

  载土往來二百步,载输之间一里,程行五十八里,六人共车,车载三十四尺七寸。问人到积尺及用徒各几何?

  答曰:

  人到二百一尺、五十分尺之十三。

  用徒二百五十八人、一万六十三分人之三千七百四十六。

  术曰:以一车积尺乘程行步数为实。置今往來步数,加载输之间一里,以车六人乘之,为法。除之,所得即一人所到尺。以所到约积尺,即用徒人数。

冥谷用“深”,不用“高”,看来它和盘池更接近,而不是长方台。

既是“谷”,想来也应是往深了挖才对。

于是,芻童、盘池、冥谷这三样物事,形状也许可以一模一样,但芻童是凸起的台子,盘池是凹进的水池,冥谷是凹进的不装水的坑。

——我猜的。



好啦,看题。计算体积的方法不说了,现在用车运土,两百步的车程,再跑一里把土装出去,车的使用极限是五十八里。每辆车坐六个人,每车可运三十四尺七寸的积土。问每个人可运多少土,需要多少人。

不如直接问每车能运多少土,再除以六,就是每个人的运土体积了吧?

(每辆车非要坐六个人不可吗?真是浪费人手啊!)

车每跑一趟,两百步加上一里(三百步),总共五百步。

极限五十八里,即一万七千四百步。

可跑17400/500=34.8次。

每次装34.7积尺的土,总共能运(34.8*34.7)积尺的土,这是车载的土。

人载再除以6,(34.8*34.7)/6=201.26。

即二百零一又五十分之十三积尺。(二百一尺、五十分尺之十三)

最后用总体积一除,得到需要的人数。

切万片的人,永远的槽点。

  〔二三〕今有几粟平地,下周一十二丈,高二丈。问积及为粟几何?

  答曰:

  积八千尺。

  为粟二千九百六十二斛、二十七分斛之二十六。

  〔二四〕今有委菽依垣,下周三丈,高七尺。问积及为菽各几何?

  答曰:

  积三百五十尺。

  为菽一百四十四斛、二百四十三分斛之八。

  〔二五〕今有委米依垣內角,下周八尺,高五尺。问积及为米几何?

  答曰:

  积三十五尺、九分尺之五。

  为米二十一斛,七百二十九分斛之六百九十一。

  术曰:下周自乘,以高乘之,三十六而一。其依垣者,十八而一。其依垣內角者,九而一。

  程粟一斛,积二尺七寸。其米一斛,积一尺六寸、五分寸之一。其菽、荅、麻、麦一斛,皆二尺四寸、十分寸之三。

  影印本“今有幾粟平地”……“幾粟”可能是笔误,按后面“委菽依垣”的说法,有可能是“委粟平地”。“委”是堆积、存放的意思。

  把粟米堆在平地上,当然必须堆成一个圆锥,而不是圆柱形。

  底下的圆锥体积算法又被李淳风大大喷了……没圆周率的概念就是招喷啊。

  依垣就是靠着墙堆,自然可以堆更多,所以平地要“三十六而一”,靠墙可以“十八而一”。

  依垣内角(靠在墙角)就能“九而一”了。

  接下来,换算粟、米、菽、荅、麻、麦的体积!

  (是的,之前一直纠结的不同物种如何转换……我已经明白了,是体积!)

  一斛粟的体积,具体算来是二尺七寸。一斛米是一尺六寸,加五分之一寸。一斛菽(或荅、麻、麦)是二尺四寸加十分之三寸。

  照着换算就行了。

  〔二六〕今有穿地,袤一丈六尺,深一丈,上广六尺,为垣积五百七十六尺。问穿地下广几何?

  答曰:三尺、五分尺之三。

  术曰:置垣积尺,四之为实。以深、袤相乘,又三之,为法。所得倍之,减上广,余即下广。

好久不见的梯形洞洞,体积公式是横截面与袤相乘,横截面则是(上广+下广)×深÷2。

所以要算下广,就要用两倍的体积除以深再减上广。

但这里给出的方式是把体积乘以四,(深×袤)再乘三,两数一除,再乘二,最后减去上广。

反推一下体积……(上广+下广)×(深×袤)×3÷2÷4=体积(?)

这是个什么形状?梯形的四分之三?

翻去影印本找注释,发现没有这一段…………至少钦定四库全书并没有收录这一题,怪了。

  〔二七〕今有仓广三丈,袤四丈五尺,容粟一万斛。问高几何?

  答曰:二丈。

  术曰:置粟一万斛积尺为实。广袤相乘为法。实如法而一,得高尺。

啊,久违的长方体仓库,这么简单,真是亲切啊!



好算好算,好换好换!

  〔二八〕今有圆囷,高一丈三尺三寸、少半寸,容米二千斛。问周几何?

  答曰:五丈四尺。

  术曰:置米积尺,以十二乘之,令高而一,所得,开方除之,即周。

圆囷(念“qūn”),就是圆柱形的谷仓。

圆柱体积=圆面积×高,即πr^2*h,周长=2πr

这里求周长的方法是用十二乘体积,再除高,开方得到周长。

π取3,十二即3*2*2,乘一乘体积公式,有(3*2*2)(3*r*r)*h,除掉高,剩下的确实是(2πr)^2呢。

这个公式里,π的取值误差比以前小,所以李淳风大大他们都没有吐槽。



看完了!这章的豆子真多!

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 楼主| 发表于 2015-9-28 17:05:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-9-29 23:49 编辑

卷六 均输

  〔一〕今有均输粟:甲县一万户,行道八日;乙县九千五百户,行道十日;丙县一万二千三百五十户,行道十三日;丁县一万二千二百户,行道二十日,各到输所。凡四县赋,当输二十五万斛,用車一万乘。欲以道里远近,户数多少,衰出之。問粟、车各几何?

  答曰:

  甲县粟八万三千一百斛,车三千三百二十四乘。

  乙县粟六万三千一百七十五斛,车二千五百二十七乘。

  丙县粟六万三千一百七十五斛,車二千五百二十七乘。

  丁县粟四万五百五十斛,车一千六百二十二乘。

  均输术曰:令县户数,各如其本行道日数而一,以为衰。甲衰一百二十五,乙、丙衰各九十五,丁衰六十一,副并为法。以赋粟、车數乘未并者,各自为实。实如法得一车。有分者,上下辈之。以二十五斛乘车数,即粟数。

照题目看,所谓均输,就是均等运输的意思。

一共有这么多粮,这么多车,根据各县的人口、路程,计算出合理的分配方式,使成本均等。

按比例分配的话,正好是衰分那一章的内容呢!

但,它是这样分配比例的——用每县的人口除以路程,以得数做比。

所以就有(10000/8):(9500/10):(12350/13):(12200/20)=甲:乙:丙:丁

即125: 950: 950: 61,再照这个比例分配粮食与车。

我原本以为粮食要按人口作比来分,车要按路程作比来分,这样合在一块是个什么意思呢?

注释正好有写:“……令户率出车,以行道日数为均,发粟为输。据甲行道八日,因使八户共出一车;乙行道十日,因使十户共出一车;计其在道,则皆户一日出一车,故可为均平之率也。”

原来如此!行道八日,就需要八户共同负担这辆车所需的费用,倒也是很公平的规定。

另外!“辈,配也”!“车牛人之数,不可分裂”!——世界观突然正常了!

前几章明明一直在分裂!!一个大活人分裂到几万分之一好像都很平常的样子!

  〔二〕今有均输卒:甲县一千二百人,薄塞;乙县一千五百五十人,行道一日;丙县一千二百八十人,行道二日;丁县九百九十人,行道三日;戊县一千七百五十人,行道五日。凡五县,赋输卒一月一千二百人。欲以远近、户率,多少衰出之。问县各几何?

  答曰:

  甲县二百二十九人。

  乙县二百八十六人。

  丙县二百二十八人。

  丁县一百七十一人。

  戊县二百八十六人。

  术曰:令县卒,各如其居所及行道日数而一,以为衰。甲衰四,乙衰五,丙衰四,丁衰三,戊衰五,副并为法。以人数乘未并者各自为实。实如法而一。有分者,上下辈之。

“薄塞”大概指靠近服役的地方(可能是塞外或者要塞)。

……但这样的话,甲距离是0吧,0怎么除啊?

还是看注释,刘徽大大的解说:甲不用考虑路程,所以就以三十日为率。什么意思呢?甲县三十个人里面必出一人,相当于一个人服役一天,这样一来就公平了。(?????)

这……这我只能理解为……乙丙丁戊也同样“三十日为率”,否则算不出甲:乙:丙:丁:戊=4: 5: 3: 3: 5。

总之还是谜。

  〔三〕今有均赋粟:甲县二万五百二十户,粟一斛二十钱,自输其县;乙县一万二千三百一十二户,粟一斛一十前,至输所二百里;丙县七千一百八十二户,粟一斛一十二钱,至输所一百五十里;丁县一万三千三百三十八户,粟一斛一十七钱,至输所二百五十里;戊县五千一百三十户,粟一斛一十三钱,至输所一百五十里。凡五县赋,输粟一万斛。一车载二十五斛,舆僦一里一钱。欲以县户输粟,令费劳等。问县各粟几何?

  答曰:

  甲县三千五百七十一斛、二千八百七十三分斛之五百一十七。

  乙县二千三百八十斛、二千八百七十三分斛之二千二百六十。

  丙县一千三百八十八斛、二千八百七十三分斛之二千二百七十六。

  丁县一千七百一十九斛、二千八百七十三分斛之一千三百一十三。

  戊县九百三十九斛、二千八百七十三分斛之二千二百五十三。

  術曰:以一里僦价,乘至输所里,以一车二十五斛除之,加一斛粟价,则致一斛之费。各以约其户数,为衰。甲衰一千二十六,乙衰六百八十四,丙衰三百九十九,丁衰四百九十四,戊衰二百七十,副并为法。所赋粟乘未并者,各自为实。实如法得一。

“僦”是租赁的意思,“舆”是车。

“舆僦”就是租车。

哈哈哈,“行道八日,因使八户共出一车”——肯定也是指租车钱吧?

“舆僦一里一钱”,租车的价格是一里一钱,所以行程数乘这个价格,就是每个县需要耗费的租一辆车的价钱。

一辆车能载二十五斛,所以用一辆车的租价除以25,再加上一斛粟米的本价,就是一斛粟将会耗费的价格。(包括了租车成本)

再用每一斛的价格去除以户数,得到每县一户人家平摊一斛粟米要多少钱?

以这个数为衰分比例。

  〔四〕今有均赋粟,甲县四万二千算,粟一斛二十,自输其县;乙县三万四千二百七十二算,粟一斛一十八,佣价一日一十钱,到输所七十里;丙县一万九千三百二十八算,粟一斛一十六,佣价一日五钱,到输所一百四十里;丁县一万七千七百算,粟一斛一十四,佣价一日五钱,到输所一百七十五里;戊县二万三千四十算,粟一斛一十二,佣价一日五钱,到输所二百一十里;己县一万九千一百三十六算,粟一斛一十,佣价一日五钱,到输所二百八十里。凡六县赋粟六万斛,皆输甲县。六人共车,车载二十五斛,重車日行五十里,空車日行七十里,载输之间各一日。粟有贵贱,佣各別价,以算出钱,令费劳等。问县各粟几何?

  答曰:

  甲县一万八千九百四十七斛、一百三十三分斛之四十九。

  乙县一万八百二十七斛、一百三十三分斛之九。

  丙县七千二百一十八斛、一百三十三分斛之六。

  丁县六千七百六十六斛、一百三十三分斛之一百二十二。

  戊县九千二十二斛、一百三十三分斛之七十四。

  己县七千二百一十八斛、一百三十三分斛之六。

  术曰:以车程行空、重相乘为法,并空、重,以乘道里,各自为实,实如法得一日。加载输各一日,而以六人乘之,又以佣价乘之,以二十五斛除之,加一斛粟价,即致一斛之费。各以約其算数为衰,副并為法,以所赋粟乘未并者,各自为实。实如法得一斛。

“算”是个什么单位?

可能通“筭”。根据《汉书·惠帝记》,有注云:“……汉律,人出一筭,筭百二十钱……”

一百二十钱为一筭,还是挺贵的。

佣价又是什么呢?是雇送粮人的价吗?六人一车,就是一辆车要付六个人的佣钱吗?(而且看起来,低于100里是一个价,高于100里又是一个价)

就当是吧!

如果要算乙县的一斛之费,照理应该这么算:先算从甲到乙(重车)要多少天,再算从乙到甲(空车)返回要多少天,用天数乘甲乙佣价,并且不要忘记车上有六个人,乘六,这就是从甲运车一趟到乙,每辆车来回所需的总佣价。

又因为一辆车可装二十五斛粟米,所以用总佣价除以二十五,可以得到每斛粟米在运输的成本,再加上乙地的粟米单价,就是一斛粟米在乙地的费用。

这就是方法总结中提到的“以车程行空、重相乘为法,并空、重,以乘道里,各自为实,实如法得一日。加载输各一日,而以六人乘之,又以佣价乘之,以二十五斛除之,加一斛粟价,即致一斛之费。”

为何要“空、重相乘,再并空、重”?它这是直接把通分的结果告诉我们了。从甲地到乙地有70里,重车日行50里,要走70/50天。空车日行70里,返程则需70/70天。相加不就是70/50+70/70=[70(50+70)]/50x70吗?

九章算术给出的公式通常是能直接算就直接算,所以会直接给出通分以后的算法。

照此方法算出各地的“一斛之费”,再用衰分法依比例配数,就能得到最好的结果了。

  〔五〕今有粟七斗,三人分舂之,一人为粝米,一人为粺米,一人为凿米,令米数等。问取粟为米各几何?

  答曰:

  粝米取粟二斗、一百二十一分斗之一十。

  粺米取粟二斗、一百二十一分斗之三十八。

  凿米取粟二斗、一百二十一分斗之七十三。

  为米各一斗、六百五分斗之一百五十一。

  術曰:列置粝米三十,粺米二十七,凿米二十四,而反衰之,副并为法。以七斗乘未并者,各自为取粟实。实如法得一斗。若求米等者,以本率各乘定所取粟为实,以粟率五十为法,实如法得一斗。

回顾第二卷开头,五十斗粟米可舂出三十升粝米,二十七升粺米,二十四升凿米,所以要想最后得到同样的米数,需要的比例是和正常配比完全相反的,因此要用“返衰法”!

记得衰分那一章我还吐槽过为什么要用分数返衰,可能正是这个理由!只有分数返衰可以满足“等比例的反向配比”。

那就很简单啦!

  〔六〕今有人当稟粟二斛。仓无粟,欲与米一、菽二,以当所稟粟。问各几何?

  答曰:

  米五斗一升、七分升之三。

  菽一斛二升、七分升之六。

  术曰:置米一、菽二求为粟之数。并之得三、九分之八,以为法。亦置米一、菽二,而以粟二斛乘之,各自为实。实如法得一斛。

一个倒霉的人,去领他应得的粟米时,已经没有粟米啦!所以只能领米与菽代替。

哪种米?

反推看看。

粟米与菽的体积比率是50: 45,即10: 9。最后得到(102+6/7)升菽,转换成粟,应是800/7=(114+2/7)升粟。

总共能领200升粟,所以剩下(85+5/7)升粟可以转换成米。最后转换成的米是(51+3/7)升。

粟:米=600: 360=5: 3

原来发的是粝米啊,哈哈哈!

算法很简单不说啦!

  〔七〕今有取佣负盐二斛,行一百里,与钱四十。今负盐一斛七斗三升、少半升,行八十里。问与钱几何?

  答曰:二十七錢、十五分錢之十一。

  术曰:置盐二斛升数,以一百里乘之为法。以四十钱乘今负盐升数,又以八十里乘之,为实。实如法得一钱。

太简单了不说。

不过这里的“佣”是专门背盐的。大概请来送米的是米佣,背盐的是盐佣吧?(乱起名字)

  〔八〕今有负笼重一石一十七斤,行七十六步,五十返。今负笼重一石,行百步,问返几何?

  答曰:四十三返、六十分返之二十三。

  术曰:以今所行步数乘今笼重斤数为法,故笼重斤数乘故步,又以返数乘之,为实。实如法得一返。

复习一下重量单位!

二十四铢为一两,十六两为一斤,三十斤为一钧,四钧为一石。

好了!算法太简单就不说了。

  〔九〕今有程传委输,空车日行七十里,重車日行五十里。今载太仓粟输上林,五日三返。问太仓去上林几何?

  答曰:

  四十八里、十八分里之十一。 

  術曰:并空、重里数,以三返乘之,为法。令空、重相乘,又以五日乘之,为实。实如法得一里。

“委输”就是转运物资,从太仓运到上林,五天返回三次,求太仓到上林的路程。

虽然照着算就可以,但是这个省略过程,直接给通分结果的算法还是让我不太爽……

设两地距离为“x”。

x/50+x/70=3,求x。

虽然这个计算过程确实和给出来的方式一模一样啦…………

  〔一0〕今有络丝一斤为练丝一十二两,练丝一斤为青丝一斤十二铢。今有青丝一斤,问本络丝几何?

  答曰:一斤四两一十六铢、三十三分铢之十六。

  术曰:以练丝十二两乘青丝一斤一十二铢为法。以青丝一斤铢数乘练丝一斤两数,又以络丝一斤乘之,为实。实如法得一斤。  

重量单位的换算就在上面不远处!

“络丝”即生丝,“练丝”为熟丝,更精细的就是“青丝”了!

按比例算就行啦!

  〔一一〕今有恶粟二十斗,舂之,得粝米九斗。今欲求粺米十斗,问恶粟几何?

  答曰:二十四斗六升、八十一分升之七十四。

  术曰:置粝九斗,以九乘之,为法。亦置粺米十斗,以十乘之,又以恶粟二十斗乘之,为实。实如法得一斗。

普通的粟,十五斗就能舂得九斗粝米了,这个粟要二十斗才舂了九斗粝,果然是“恶粟”!

肯定很糟糕吧……

但算法实在没有特别之处。

  〔一二〕今有善行者行一百步,不善行者行六十步。今不善行者先行一百步,善行者追之,问几何步及之?

  答曰:二百五十步。

  术曰:置善行者一百步,减不善行者六十步,余四十步,以为法。以善行者之一百步,乘不善行者先行一百步,为实。实如法得一步。

哇哦,追击问题!

公式我已经忘得差不多了,就按自己想的算吧!

假设跑到“X”米可以追上,即X/100=(X-100)/60

最后的算法和给出的一模一样,哈哈哈。

  〔一四〕今有兔先走一百步,犬追之二百五十步,不及三十步而止。问犬不止,复行几何步及之?

  答曰:一百七步、七分步之一。

  术曰:置兔先走一百步,以犬走不及三十步减之,余为法。以不及三十步乘犬追步数为实,实如法得一步。

兔子先跑100步,猎犬开追。追了250步,与兔子的距离还有30步。问猎犬再跑几步能追上兔子。

还是列方程,反正最后的计算结果还是和给出的方法一样。

  〔一五〕今有人持金十二斤出关。关税之,十分而取一。今关取金二斤,偿钱五千。问金一斤值钱几何?

  答曰:六千二百五十。

  术曰:以一十乘二斤,以十二斤减之,余为法。以一十乘五千为实。实如法得一钱。

太简单了。

  〔一六〕今有客马日行三百里。客去忘持衣,日已三分之一,主人乃觉。持衣追及与之而还,至家视日四分之三。问主人马不休,日行几何?

  答曰:七百八十里。

  术曰:置四分日之三,除三分日之一,半其余以为法。副置法,增三分日之一,以三百里乘之,为实。实如法,得主人马一日行。

主客情谊令我感动。

就用题目提供的方法去算吧!

  〔一七〕今有金棰,长五尺。斩本一尺,重四斤。斩末一尺,重二斤。问次一尺各重幾何?

  答曰:

  末一尺,重二斤。

  次一尺,重二斤八兩。

  次一尺,重三斤。

  次一尺,重三斤八兩。

  次一尺,重四斤。

  术曰:令末重减本重,余即差率也。又置本重,以四间乘之,为下第一衰。副置,以差率减之,每尺各自为衰。副置下第一衰以为法,以本重四斤遍乘列衰,各自为实。实如法得一斤。

因为是棰!所以严格执行“越往头越重,越往尾越轻”的规律吗?

斩本一尺,是说把“本一尺”(头?)去掉以后的重量吗?

不太懂!

〔一八〕今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等。问各得几何?

  答曰:

  甲得一钱、六分钱之二,

  乙得一钱、六分錢之一,

  丙得一钱,

  丁得六分钱之五,

  戊得六分钱之四。

  术曰:置钱锥行衰,并上二人为九,并下三人为六。六少于九,三。以三均加焉,副并为法。以所分钱乘未并者各自为实。实如法得一钱。

其实题目根本没有要求每个人的钱必须不一样,而且必须呈衰状数列。

但是既然答案这么要求……

要使上二人与下三人得到的钱数相等,即5:4:3:2:1这个比例中,五份与四份加起来,与三份、两份、一份的和相等。

即九份与六份相等,所以这不可能是一个等比数列,只能是一个等差数列。

设一份的钱数是x,差值为y。

x+(x+y)+(x+2y)=2.5 | (x+3y)+(x+4y)=2.5

即 3x+3y=2.5 | 2x+7y=2.5

算出 x=4/6 y=1/6

不幸的是,题目给出的方法我没有看懂。

  〔一九〕今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升。问中间二节欲均容各多少?

  答曰:

  下初,一升、六十六分升之二十九,

  次一升、六十六分升之二十二,

  次一升、六十六分升之一十五,

  次一升、六十六分升之八,

  次一升、六十六分升之一,

  次六十六分升之六十,

  次六十六分升之五十三,

  次六十六分升之四十六,

  次六十六分升之三十九。

  术曰:以下三节分四升为下率,以上四节分三升为上率。上下率以少减多,余为实。置四节、三节,各半之,以减九节,余为法。实如法得一升,即衰相去也。下率,一升、少半升者,下第二节容也。

也是等差数列!

设公差为x升,最上一节容y升。

……跟上题一样列二元方程,很好算。

这次我能看懂了,差不多是同样的思路!只不过直接算结果而已!

  〔二0〕今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海。今凫雁俱起。问何日相逢?

  答曰:三日、十六分日之十五。

  术曰:并日数为法,日数相乘为实,实如法得一日。

浪漫的画面!

(虽然凫与雁互相估计不认识)

总之就按这个给出的算法算啦!

  〔二一〕今有甲发长安,五日至齐;乙发齐,七日至长安。今乙发已先二日,甲乃发长安。问几何日相逢?

  答曰:二日、十二分日之一。

  术曰:并五日、七日以为法。以乙先发二日减七日,余,以乘甲日数为实。实如法得一日。

我发现我真喜欢相遇问题!

总之我还是愿意按它的方法算!

  〔二二〕今有一人一日为牡瓦三十八枚,一人一日为牝瓦七十六枚。今令一人一日作瓦,牝、牡相半,问成瓦几何?

  答曰:二十五枚、少半枚。

  术曰:并牝、牡为法,牝牡相乘为实,实如法得一枚。

瓦片居然还分雌雄……!感觉好像是雌雄瓦拼在一起成一片完整的瓦。

可惜查不到具体资料,就暂时先这么理解吧。

算法同样是方程的变形。

  〔二三〕今有一人一日矫矢五十,一人一日羽矢三十,一人一日筈矢十五。今令一人一日自矫、羽、筈,问成矢几何?

  答曰:八矢、少半矢。

  术曰:矫矢五十,用徒一人。羽矢五十,用徒一人、太半人。筈矢五十,用徒三人、少半人。并之,得六人,以为法。以五十矢为实。实如法得一矢。

做一支羽箭,有三个步骤。

“筈”(念“括”)即箭尾。

给出的方法画面感很强,我喜欢,就这么算了!

  〔二四〕今有假田,初假之岁三亩一钱,明年四亩一钱,后年五亩一钱。凡三岁得一百,问田几何?

  答曰:一顷二十七亩、四十七分亩之三十一。

  术曰:置亩数及钱数,令亩数互乘钱数,并以为法。亩数相乘,又以百钱乘之,为实。实如法得一畝。

假田,即假田制下的田地。为了解决流民问题,用非常便宜的价格把荒芜的田地租赁给他们。

方法如上。

  〔二五〕今有程耕,一人一日发七亩,一人一日耕三亩,一人一日耰种五畝。今令一人一日自发、耕、耰种之,问治田几何?

  答曰:一亩一百一十四步、七十一分步之六十六。

  术曰:置發、耕、耰亩数,令互乘人数,并以为法。亩数相乘为实。实如法得一亩。

查不出“程耕”是什么!估计是耕地工程吧!

“发地”即松土,“耰种”即翻土播种。

算法不说啦!

  〔二六〕今有池,五渠注之。其一渠開之,少半日一满;次,一日一满;次,二日半一满;次,三日一满;次,五日一满。今皆决之,问几何日满池?

  答曰:七十四分日之十五。

  术曰:各置渠一日满池之数,并以为法。以一日为实。实如法得一日。其一術,列置日数及满数,今日互相乘满,并以为法,日数相乘为实,实如法得一日。

呜哇!!小学的注水放水题!

算法还是很简单的,方程没什么新意,直接看解法就行了。

  〔二七〕今有人持米出三关,外关三而取一,中关五而取一,內关七而取一,余米五斗。问本持米几何?

  答曰:十斗九升、八分升之三。

  术曰:置米五斗。以所税者三之,五之,七之,为实。以余不稅者二、四、六相乘为法。实如法得一斗。

哈哈哈哈这个倒霉的人!连闯三关!留米!

  〔二八〕今有人持金出五关,前关二而税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而稅一。并五关所稅,适重一斤。问本持金几何?
  答曰:一斤三两四铢、五分铢之四。

  术曰:置一斤,通所税者以乘之为实。亦通其不税者以减所通,余为法。实如法得一斤。

这关税重得要哭了。

算法略。



这一卷开头很难,后面反而可以轻松吃豆子!

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 楼主| 发表于 2015-10-2 18:08:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-10-2 18:10 编辑

卷七 盈不足

  〔一〕今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四。问人数、物价各几何?

  答曰:七人,物价五十三。

  〔二〕今有共买鸡,人出九,盈十一;人出六,不足十六。问人数、鸡价各几何?

  答曰:九人,鸡价七十。

  〔三〕今有共买琎,人出半,盈四;人出少半,不足三。问人数、琎价各几何?

  答曰:四十二人,琎价十七。

  〔四〕今有共买牛,七家共出一百九十,不足三百三十;九家共出二百七十,盈三十。问家数、牛价各几何?

  答曰:一百二十六家,牛价三千七百五十。

  盈不足术曰:置所出率,盈、不足各居其下。令维乘所出率,并以为实。并盈、不足为法。实如法而一。有分者,通之。盈不足相与同其买物者,置所出率,以少减多,余,以约法、实。实为物价,法为人数。

  其一术曰:并盈不足为实。以所出率以少减多,余为法。实如法得一人。以所出率乘之,减盈、增不足即物价。

好像还挺有趣的!

突然觉得,这不是鸡兔同笼问题吗?——(如果全是兔,则多几条腿,如果全是鸡,则少几条腿。问兔有几,鸡有几)——性质一样哎!

买某种东西,一人出八钱,则多出三钱;一人出七钱,则缺四钱。问有几个人合买,东西需要多少钱?

其实也是简单的二元一次方程就能解决的问题,不过古人给出了更直接的算法:

“令维乘所出率,并以为实”——维,网也,“维乘”即交互相乘,八钱与缺四相乘,盈三与七钱相乘,得数相加,为分子。

“并盈、不足为法”——盈数与不足数相加,为分母。

最后约分(或者通分),分子即物价,分母即人数。

…………有、有点玄幻……?!

算算!

分子:8×4+7×3=53(物价)
分母:3+4=7(人数)

再看第二题,每人出九钱买鸡,盈十一钱(多出11钱);每人出六钱买鸡,不足十六钱(缺16钱)。求人数和鸡价。

分子:9×16+11×6=210
分母:11+16=27

约分,得70(鸡价)/9(人数)——又和答案一样。

第三题!“琎”是一种很像玉的石头,据说很漂亮,可我没有搜到图。

一人出1/2钱,盈4钱;一人出1/3钱,缺三钱。求琎价和人数。

分子:(1/2)×3+(1/3)×4=17/6
分母:4+3=7

通分,得17(琎价)/42(人数)——我快服了。

第四题,买牛,七家共出一百九十钱,不足三百三十钱;九家共出二百七十钱,盈三十钱。问牛价和家数。

先除一下,即每家出190/7,不足330;每家出30,盈30。

分子:(190/7)×30+330×30=75000/7
分母:330+30=360

通分+约分,得到3750(牛价)/126(家数)——服!!等等……好像还可以继续约分?

最终可以约成625/21——但如果只有21家,每家出30钱,就会是630,只比625多5,而不是30。

当然,分子分母同时再乘六就没问题了。

这个方法简单快捷,只是最好验证一下,以防结果纰漏。

其实还是二元一次方程更放心呢。

  〔五〕今有共买金,人出四百,盈三千四百;人出三百,盈一百。问人数、金价各几何?

  答曰:三十三人。

  金价九千八百。

  〔六〕今有共买羊,人出五,不足四十五;人出七,不足三。问人数、羊价各几何?

  答曰:二十一人,

  羊价一百五十。

  两盈、两不足术曰:置所出率,盈、不足各居其下。令维乘所出率,以少减多,余为实。两盈、两不足以少減多,余为法。实如法而一。有分者通之。两盈、两不足相与同其买物者,置所出率,以少减多,余,以约法实,实为物价,法为人数。

  其一术曰:置所出率,以少减多,余为法。两盈、两不足,以少减多,余为实。实如法而一得人数。以所出率乘之,减盈、增不足,即物价。

没有一盈一不足,而是两种条件都盈,或者两种条件都不足,怎么办呢?

把加法改成减法就行啦!用大的减小的。

经验证OK!

  〔七〕今有共买豕,人出一百,盈一百;人出九十,适足。问人数、豕价各几何?

  答曰:一十人,豕价九百。

  〔八〕今有共买犬,人出五,不足九十;人出五十,适足。问人数、犬价各几何?

  答曰:二人,犬价一百。

  盈、适足,不足、适足术曰:以盈及不足之数为实。置所出率,以少減多,余为法。实如法得一人。其求物价者,以适足乘人数得物价。

“豕”(念“使”)即猪啦!

这次没法一次算啦,只能老实算了,哈哈哈。

这次把多出来的数(盈数),或者缺少的数(不足数),单个作为分子;把两种情况的人数相减,大数减小数,得分母。除之即人数。

比如买猪那一题,每人出100,多100;每人出90,刚刚好,求人数和猪的价格。

人数:100/(100-90)=10——十个人

价格:都告诉我们一人出90,刚刚好了,直接拿刚才算出的10个人乘90,不就是猪的价格吗?

90×10=900——豕价九百。

  〔九〕今有米在十斗桶中,不知其数。满中添粟而舂之,得米七斗。问故米几何?

  答曰:二斗五升。

  术曰:以盈不足术求之,假令故米二斗,不足二升。令之三斗,有余二升。

这米肯定也是粝米。

粟:粝=5: 3

然后解题的方法……也用假设了。

“假令故米二斗”——则放入八斗粟,舂之得到四斗八升,与原二斗相加,共六斗八升,不足,差二升。

“假令故米三斗”——算出多了二升。

然后算法就很简单了:二乘三,二乘二,并,得十。不足二,有余二,并,得四。

10/4=2.5,所以是二斗五升。

简直太玄幻。

而且假令是怎么假令到二与三的……不过就算假令出更多的数,或者不足的数,也能用双盈双不足来算就是了。

玄幻!

  〔一0〕今有垣高九尺。瓜生其上,蔓日长七寸。瓠生其下,蔓日长一尺。问几何日相逢?瓜、瓠各长几何?

  答曰:五日、十七分日之五。

  瓜長三尺七寸、十七分寸之一,

  瓠長五尺二寸、十七分寸之十六。

  术曰:假令五日,不足五寸。令之六日,有余一尺二寸。

墙上一个瓜,墙下一个瓠……想吃!

又是假令法,继续玄幻吧!

但是真好用啊……

  〔一一〕今有蒲生一日,长三尺。莞生一日,长一尺。蒲生日自半。莞生日自倍。问几何日而长等?

  答曰:二日、十三分日之六。

  各长四尺八寸、十三分寸之六。

  术曰:假令二日,不足一尺五寸。令之三日,有余一尺七寸半。

两种水草,景色真好看!

蒲越长越慢,莞越长越快……速度都特别不科学。

总之,用玄幻的假令盈不足法,照算!

  〔一二〕今有垣厚五尺,两鼠对穿。大鼠日一尺,小鼠亦日一尺。大鼠日自倍,小鼠日自半。问几何日相逢?各穿几何?

  答曰:二日、十七分日之二。

  大鼠穿三尺四寸、十七分寸之十二,

  小鼠穿一尺五寸、十七分寸之五。

  术曰:假令二日,不足五寸。令之三日,有余三尺七寸半。

两只老鼠,可爱!

景象真可爱!!

  〔一三〕今有醇酒一斗,直钱五十;行酒一斗,直钱一十。今將钱三十,得酒二斗。问醇、行酒各得几何?

  答曰:醇酒二升半,行酒一斗七升半。

  术曰:假令醇酒五升,行酒一斗五升,有余一十。令之醇酒二升,行酒一斗八升,不足二。

行酒应该是一种不那么醇的酒……

我猜。

  〔一四〕今有大器五、小器一容三斛;大器一、小器五容二斛。问大、小器各容几何?

  答曰:大器容二十四分斛之十三,小器容二十四分斛之七。

  术曰:假令大器五斗,小器亦五斗,盈一十斗。令之大器五斗五升,小器二斗五升,不足二斗。

每次假令都是正好一盈一不足,就不能假令错一回吗?

而且每次都是假令二和三,是有什么奇怪的规则吗?

  〔一五〕今有漆三得油四,油四和漆五。今有漆三斗,欲令分以易油,还自和余漆。问出漆、得油、和漆各几何?

  答曰:出漆一斗一升、四分升之一,

  得油一斗五升,

  和漆一斗八升,四分升之三。

  术曰:假令出漆九升,不足六升。令之出漆一斗二升,有余二升。

这题有意思,三分漆可换四分油,四分油可与五分漆混合——现在所说的“油漆”,应该是漆与油混合的产物吧?

总之,“出漆”即拿去交换的漆,“得油”即换来的油,“和漆”即与剩下的余漆(没拿去换油的漆)相混合。

现在有三斗漆,问拿多少漆出去换油,可以换到正好能与剩下的漆相混合的油?

玄幻的盈不足法!出动!

这次没有再用二和三假令了呢。但仍然假令出了一盈一不足的局面……究竟如何……难道要用直觉吗?(思考)

  〔一六〕今有玉方一寸,重七两;石方一寸,重六两。今有石立方三寸,中有玉,并重十一斤。问玉、石重各几何?

  答曰:玉一十四寸,重六斤二两。

  石一十三寸,重四斤十四两。

  术曰:假令皆玉,多十三两。令之皆石,不足十四两。不足为玉,多为石。各以一寸之重乘之,得玉石之积重。

哇这个方法好!!

要是所有的石中玉都能用这么理想的方法算,赌石大概就稳赚不赔了。

  〔一七〕今有善田一亩,价三百;恶田七亩,价五百。今并买一顷,价钱一万。问善、恶田各几何?

  答曰:善田一十二亩半,

  恶田八十七亩半。

  术曰:假令善田二十亩,恶田八十亩,多一千七百一十四钱、七分钱之二。令之善田一十亩,惡田九十亩,不足五百七十一钱、七分钱之三。

普通的常见算法。

  〔一八〕今有黄金九枚,白银一十一枚,称之重适等。交易其一,金轻十三两。问金、银一枚各重几何?

  答曰:金重二斤三两一十八铢,
 
  银重一斤十三两六铢。

  术曰:假令黄金三斤,白银二斤、一十一分斤之五,不足四十九,于右行。令之黃金二斤,白銀一斤、一十一分斤之七,多一十五于左行。以分母各乘其行內之数,以盈不足维乘所出率,并以为实。并盈不足为法。实如法,得黄金重。分母乘法以除,得银重。约之得分也。

重量单位并不是十进制,觉得假令用一十一分之五斤不太合适……

再次回顾重量单位:

二十四铢为一两,十六两为一斤,三十斤为一钧,四钧为一石。

所以,我认为把单位统一到两再算比较好。

统一之后的计算很简单。

  〔一九〕今有良马与驽马发长安至齐。齐去长安三千里。良马初日行一百九十三里,日增十三里。驽马初日行九十七里,日减半里。良马先至齐,复还迎驽马。问几何日相逢及各行几何?

  答曰:一十五日、一百九十一分日之一百三十五而相逢。

  良马行四千五百三十四里、一百九十一分里之四十六。

  驽马行一千四百六十五里、一百九十一分里之一百四十五。

  术曰:假令十五日,不足三百三十七里半。令之十六日,多一百四十里。以盈、不足维乘假令之数,并而为实。并盈不足为法。实如法而一,得日数。不尽者,以等数除之而命分。

每次看到相遇问题都觉得特别萌。

良马与驽马的主人感情真好……既如此好,何不骑两匹良马并行(

脑补出小故事十万字。

算法就不说了,盈不足真是神奇。

  〔二0〕今有人持钱之蜀,贾利十三。初返归一万四千,次返归一万三千,次返归一万二千,次返归一万一千,后返归一万。凡五返归钱,本利俱尽。问本持钱及利各几何?

  答曰:本三万四百六十八钱、三十七万一千二百九十三分钱之八万四千八百七十六。利二万九千五百三十一钱、三十七万一千二百九十三分钱之二十八万六千四百一十七。

  术曰:假令本钱三万,不足一千七百三十八钱半。令之四万,多三万五千三百九十钱八分。

有个人拿着钱去蜀国做生意,利润有十分之三。(贾利十三)然后他要按时回老家,第一次带回一万四千钱,第二次带回一万三千钱,第三次带回一万二千钱,第四次带回一万一千钱,第五次带回一万钱。

至此便是他连本带利在蜀国的所有财产。问他原来有多少本钱,获利多少钱?

一个钱生钱的故事,每一次回老家,拥有的财产都是当前所余财产的的13/10倍,连算五次。

不愧是这一卷最后一题,真是可爱的复杂方式!

拿假令的本钱算出盈与不足后,剩下的和前面一样!



轻松又有趣的一卷!神(玄)奇(幻)!盈不足!布拉布拉!

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 楼主| 发表于 2015-10-3 17:04:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-10-3 17:06 编辑

卷八 方程

  〔一〕今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,实三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,实二十六斗。问上、中、下禾实一秉各几何?

  答曰:

  上禾一秉,九斗、四分斗之一,

  中禾一秉,四斗、四分斗之一,

  下禾一秉,二斗、四分斗之三。

  方程术曰,置上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗,于右方。中、左禾列如右方。以右行上禾遍乘中行而以直除。又乘其次,亦以直除。然以中行中禾不尽者遍乘左行而以直除。左方下禾不尽者,上为法,下为实。实即下禾之实。求中禾,以法乘中行下实,而除下禾之实。余如中禾秉数而一,即中禾之实。求上禾亦以法乘右行下实,而除下禾、中禾之实。余如上禾秉数而一,即上禾之实。实皆如法,各得一斗。

“一秉”就是一束,一大把的意思。

“实三十九斗”,就是用这些禾苗(分上、中、下三等),能种出三十九斗粮食。

根据题中给出的三种条件(多少上等禾苗,多少中等禾苗,多少下等禾苗能种出多少粮食),求每把禾苗各自能种出的粮食。

显然,这是一道三元一次方程题。

上一卷“盈不足”,实际上就是倍数关系的二元一次方程应用,盈不足法即解法(单独看显得很神奇)。

需要一提的是,这一卷的卷名叫“方程”,但并不是我们概念中的方程。参看这张图:



所谓“方程”,就是“方阵”。用算筹摆出系数(例如三秉上禾的“三”)和常用项(例如代表“上禾”的算筹)。

具体的摆法不知道,总之是这个原理。

然后再在这个方阵上做文章,使系数相乘,再“直除”……有人说相减消元即“直除”。暂且这么理解吧。这样一来,计算过程比正常的三元一次方程要麻烦一些。

我认为理解方程即方阵,还有算筹就可以了!

吃下一颗豆子!

〔二〕今有上禾七秉,损实一斗,益之下禾二秉,而实一十斗。下禾八秉,益实一斗与上禾二秉,而实一十斗。问上、下禾实一秉各几何?

  答曰:

  上禾一秉实一斗、五十二分斗之一十八,

  下禾一秉实五十二分斗之四十一。

  術曰:如方程。损之曰益,益之曰损。损实一斗者,其实过一十斗也。益实一斗者,其实不满一十斗也。

用七把上等禾苗种出的粮食,拿掉一斗,换成两把下等禾苗种出的粮食,还有十斗。

用八把下等禾苗种出的粮食,再放一斗,并加两把上等禾苗种出的粮食,共有十斗。

(上下等禾苗的差距真大……)

问一把上等禾苗和下等禾苗各自能种出多少粮食。

算法小case啦。

  〔三〕今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,实皆不满斗。上取中,中取下,下取上各一秉而实满斗。问上、中、下禾实一秉各几何?

  答曰:

  上禾一秉实二十五分斗之九,

  中禾一秉实二十五分斗之七,

  下禾一秉实际二十五分斗之四。

  术曰:如方程,各置所取,以正负术入之。

  正负术曰:同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之。其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之。

据说这是历史上第一次提出正负数的概念。

什么情况的得数为正,什么情况的得数为负,都用“正负术”标注了。

  〔四〕~〔六〕,略。

差不多的题型,都是三等禾苗的问题,方程术结合正负术的解法。

  〔七〕今有牛五、羊二,直金十两。牛二、羊五直金八两。问牛羊各直金几何?

  答曰:

  牛一,直金一两、二十一分兩之一十三,

  羊一,直金二十一分两之二十。

  术曰:如方程。

  〔八〕今有卖牛二、羊五,以买十三豕,有余钱一千。卖牛三、豕三,以买九羊,钱适足。卖羊六、豕八,以买五牛,钱不足六百。问牛、羊、豕价各几何?

  答曰:

  牛价一千二百,羊价五百,豕价三百。

  术曰:如方程,置牛二、羊五正,豕一十三负,余钱术正;次牛三正,羊九负,豕三正;次牛五负,羊六正,豕八正,不足钱负。以正负术入之。

这两题都是讲牛羊猪,所以放一块啦!

方程没什么好说,正负术被这么一讲,突然有点酷炫!

肯定又是“有余钱”(盈)“钱不足”(不足)特有的玄幻气场的影响!

  〔九〕今有五雀、六燕,集称之衡,雀俱重,燕俱轻。一雀一燕交而处,衡适平。并燕、雀重一斤。问燕、雀一枚各重几何?

  答曰:

  雀重一两、一十九分两之十三,

  燕重一两、一十九分两之五。

  术曰:如方程,交易质之,各重八两。

每次有小鸟的题目都特别浪漫,但这……把雀燕拿去秤上称是什么鬼啦!

  〔一0〕今有甲乙二人持钱不知其数。甲得乙半而钱五十,乙得甲太半而亦钱五十。问甲、乙持钱各几何?

  答曰:

  甲持三十七钱半,乙持二十五钱。
  术曰:如方程,损益之。

如方程,损益之。

顺便让我背一背,山泽损,风雷益。

哈哈哈没记错。(什么鬼)

  〔一一〕今有二马、一牛价过一万,如半马之价。一马、二牛价不满一万,如半牛之价。问牛、马价各几何?

  答曰:

  马价五千四百五十四钱、一十一分钱之六,

  牛价一千八百一十八钱、一十一分钱之二。

  术曰:如方程,损益之。

两匹马与一头牛,价格超过一万钱,超出的部分恰如半匹马的价格。

一匹马与两头牛,价格不足一万钱,不足的部分恰如半头牛的价格。

(马比牛贵好多喔!)

如方程,损益之。

损益损益,损以远害,益以兴利!(越来越不像话了)

  〔一二〕今有武马一匹,中马二匹,下马三匹,皆载四十石至阪,皆不能上。武马借中马一匹,中马借下马一匹,下马借武马一匹,乃皆上。问武、中、下马一匹各力引几何?

  答曰:

  武马一匹力引二十二石、七分石之六,

  中马一匹力引十七石、七分石之一,

  下马一匹力引五石、七分石之五。

  术曰:如方程各置所借,以正负术入之。

“阪”即山坡!

武马是军马吗?这么好的马去拉车吗?



  〔一三〕今有五家共井,甲二绠不足,如乙一绠;乙三绠不足,如丙一绠;丙四绠不足,如丁一绠;丁五绠不足,如戊一绠;戊六绠不足,如甲一绠。如各得所不足一绠,皆逮。问井深、绠长各几何?

  答曰:井深七丈二尺一寸。

  甲绠长二丈六尺五寸,

  乙绠长一丈九尺一寸,

  丙绠长一丈四尺八寸,

  丁绠长一丈二尺九寸,

  戊绠长七尺六寸。

  术曰:如方程,以正负术入之。

“绠”即打水的绳子,一节一节的,用来打井里的水再合适不过啦!

五元一次方程!

淡然算之,以正负术入之。

  〔一四〕今有白禾二步、青禾三步、黄禾四步、黑禾五步,实各不满斗。白取青、黄,青取黄、黑,黄取黑、白,黑取白、青,各一步,而实满斗。问白、青、黄、黑禾实一步各几何?

  答曰:

  白禾一步实一百一十一分斗之三十三,

  青禾一步实一百一十一分斗之二十八,

  黄禾一步实一百一十一分斗之一十七,

  黑禾一步实一百一十一分斗之一十。

  术曰:如方程,各置所取,以正负术入之。

……………………

我知道的“步”是个长度单位,周以八尺为一步,秦以六尺为一步。

我还知道三百步为一里。

那“白禾二步”是个什么东西?

白禾是白色的禾苗吗?青的、黄的好理解(黄禾是不是发育得很不好的禾苗?),黑色的禾苗又是什么东西?

不过黑色的禾苗产量最差,那大概是黄得发黑……吧?(没有枯萎掉吗)

白色的居然最好?那是……亮得发白吗?

总之是个色彩缤纷的世界呢!(……)

那这些禾苗为什么用“步”做单位呢?指的是面积吗?积步吗?特别小的一片吗?(总觉得二积步的面积能长一棵苗就不错了)

不、不管了,总之这么算下来,就是这样的结果。

  〔一五〕今有甲禾二秉、乙禾三秉、丙禾四秉,重皆过于石。甲二重如乙一,乙三重如丙一,丙四重如甲一。问甲、乙、丙禾一秉各重几何?

  答曰:

  甲禾一秉重二十三分石之十七,

  乙禾一秉重二十三分石之十一,

  丙禾一秉重二十三分石之十。

  术曰:如方程,置重过于石之物为负。以正负术入之。

这里的“石”是重量单位喔,念“蛋”。

“甲二重如乙一”是说,二秉甲禾超过一石的重量,正好等于一秉乙禾的重量。

  〔一六〕今有令一人、吏五人、从者一十人,食鸡一十;令一十人、吏一人、从者五人,食鸡八;令五人、吏一十人、从者一人,食鸡六。问令、吏、从者食鸡各几何?

  答曰:

  令一人食一百二十二分鸡之四十五,

  吏一人食一百二十二分鸡之四十一,

  从者一人食一百二十二分鸡之九十七。

  术曰:如方程,以正负术入之。

这么多官吏随从,都是狐狸吗?

只吃鸡?

  〔一七〕今有五羊、四犬、三鸡、二兔,直钱一千四百九十六;四羊、二犬、六鸡、三兔直钱一千一百七十五;三羊、一犬、七鸡、五兔,直钱九百五十八;二羊、三犬、五鸡、一兔,直钱八百六十一。问羊、犬、鸡、兔价各几何?

  答曰:

  羊价一百七十七,

  犬价一百二十一,

  鸡价二十三,

  兔价二十九。

  术曰:如方程,以正负术入之。

咩咩!汪汪!咕咕!叽叽!

  〔一八〕今有麻九斗、麦七斗、菽三斗、荅二斗、黍五斗,直钱一百四十;麻七斗、麦六斗、菽四斗、荅五斗、黍三斗,直钱一百二十八;麻三斗、麦五斗、菽七斗、荅六斗、黍四斗,直钱一百一十六;麻二斗、麦五斗、菽三斗、荅九斗、黍四斗,直钱一百一十二;麻一斗、麦三斗、菽二斗、荅八斗、黍五斗,直钱九十五。问一斗直几何?

  答曰:

  麻一斗七钱,

  麦一斗四钱,

  菽一斗三钱,

  荅一斗五钱,

  黍一斗六钱。

  术曰:如方程,以正负术入之。

粗粮五兄弟!





第八卷食完!

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 楼主| 发表于 2015-10-4 18:42:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 天狼 于 2015-10-4 18:45 编辑

卷九 句股

  〔一〕今有句三尺,股四尺,问为弦几何?

  答曰:五尺。

  〔二〕今有弦五尺,句三尺,问为股几何?

  答曰:四尺。

  〔三〕今有股四尺,弦五尺,问为句几何?

  答曰:三尺。

  句股术曰:句股各自乘,并,而开方除之,即弦。

  又股自乘,以减弦自乘,其余开方除之,即句。

  又句自乘,以减弦自乘,其余开方除之,即股。

句,俗念“勾”,弯曲的意思。

句股即勾股,这就是有名的勾股定理啦!

相关证明方法有许多,这里就不赘述了。

  〔四〕今有圆材径二尺五寸,欲为方版,令厚七寸。问广几何?

  答曰:二尺四寸。

  术曰:令径二尺五寸自乘,以七寸自乘减之,其余开方除之,即广。

哇这个……感觉要画图。

算了我不画!就直接描述吧!七寸的厚度与圆的径长,组成了一个直角三角形。没错,从截面上看。

方版的边长即此直角三角形的弦长。

  〔五〕今有木长二丈,围之三尺。葛生其下,缠木七周,上与木齐。问葛长几何?

  答曰:二丈九尺。

  术曰:以七周乘三尺为股,木长为句,为之求弦。弦者,葛之长。

厉害!!!

  〔六〕今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺。引葭赴岸,适与岸齐。问水深、葭長各几何?

  答曰:

  水深一丈二尺;

  葭長一丈三尺。

  术曰:半池方自乘,以出水一尺自乘,减之,余,倍出水除之,即得水深。加出水数,得葭長。

葭(念“霞”),即荷叶。如果念“加”,那就是初生的芦苇啦!

画图很容易看出结构,而且画面超美!(就是把荷叶往岸边拉拽有点……|||)

  〔七〕今有立木,细索其末,委地三尺。引索卻行,去本八尺而索尽。问索长几何?

  答曰:一丈二尺、六分尺之一。

  术曰:以去本自乘,令如委数而一,所得,加委地数而半之,即索长。

将一根细绳系在树顶,垂地还多三尺。拉着绳子往远处走,正好能把绳子末端钉在离树八尺的地上。(八尺之位必须接触地面)求绳子长。
画出图来就是一个典型的直角三角形了。

〔八〕今有垣高一丈。倚木于垣,上与垣齐。引木卻行一尺,其木至地。问木几何?

  答曰:五丈五寸。

  術曰:以垣高十尺自乘,如卻行尺数而一,所得,以加卻行尺数而半之,即木长数。

将一根圆木搭在墙顶,此时圆木和地面平行。然后慢慢把圆木的另一头放在地上——那个位置相比它在半空中的平行位置,是要更靠近墙的(相对位置往回走了)——这就是“却行”。

相对往回走的距离,是一尺。

然后求圆木的长度。

  〔九〕今有圆材,埋在壁中,不知大小。以锯锯之,深一寸,锯道长一尺。问径几何?

  答曰:材径二尺六寸。

  术曰:半锯道自乘,如深寸而一,以深寸增之,即材径。

想象一个球埋进山壁里,露出一点脑袋出来,现在把脑袋锯掉!这个小小的半弧球,平面到弧顶的高度是一寸,平面长度为一尺,求原来那个球的直径。

把以上3D画面转为2D,就是题意。

“深一寸”让我想了好久可恶!

其实这不就是第一卷中的弧田问题吗?已知弦长(弧的弦,不是直角三角的弦)和矢长求直径——不过那个算法被李淳风大大喷了。

这里是用句股术求弦长。把一尺当作句,已知弦(直角三角形的弦)与股的差是一寸,利用句股定理就能分别算出长度啦!

  〔一0〕今有开门去阃一尺,不合二寸。问门广几何?

  答曰:一丈一寸。

  术曰:以去阃一尺自乘,所得,以不合二寸半之而一,所得,增不合之半,即得门广。

“阃”(念“捆”)即门槛。“不合”即两扇门之间没有合上的距离。

稍微推开两扇门,使门框距离门槛一尺,两扇门之间相离二寸,问大门的宽度。

显然,两扇门合在一起就是大门的宽度,所以每扇门的宽度等于大门宽度的一半。即弦长有半个大门宽,句长一尺(与门槛的距离),两个股长再加上门与门之间相距的二寸就是大门的宽度。

有了这些关系,就非常好算了。

  〔一一〕今有户高多于广六尺八寸,两隅相去适一丈。问户高、广各几何?

  答曰:

  广二尺八寸;

  高九尺六寸。

  术曰:令一丈自乘为实。半相多,令自乘,倍之,减实,半其余。以开方除之,所得,减相多之半,即户广。加相多之半,即户高。

有一扇大门,高度比宽度多六尺八寸,对角之间距离刚好为一丈,求门的高度和宽度。

好一个细长的大门啊!!!

知道句股之间长度差为六尺八寸,再根据句股关系来算就行了。

  〔一二〕今有户不知高广,竿不知长短。橫之不出四尺,从之不出二尺,邪之适出。问户高、广、袤各几何?

  答曰:

  广六尺,

  高八尺,

  袤一丈。

  术曰:从、橫不出相乘,倍,而开方除之。所得加从不出即户广,加橫不出即户高,两不出加之,得户袤。

这一题也不在四库全书的影印版中,不知何故没有保留,而且题意表述很有问题。

所谓“袤”,即长度,显然是竹竿的长度,数据上与门的斜长相当(即上题的两隅之间)。但直接说“户袤”很怪……会让人误认为这扇门是个长方体,有高有广还有袤。

由于没有影印本对比,无法确认国学大师软件里这个版本里的“户袤”是笔误还是怎么回事。我看到有人另外录入的版本,写的不是“袤长”,而是“斜长”,最后得到的是“户斜”——这倒是合理了。

总之,题目本身是很简单的一题。

  〔一三〕今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺。问折者高几何?

  答曰:四尺、二十分尺之十一。

  术曰:以去本自乘,令如高而一,所得,以减竹高而半其余,即折者之高也。

有一根一丈高的竹子,折断一截,使之抵地,落地的位置距离竹子三尺,问折在哪里。

三尺为句,竹子剩余的长度是股,弯下来抵地的是弦,股长与弦长之和为一丈。

EASY!

  〔一四〕今有二人同所立。甲行率七,乙行率三。乙东行。甲南行十步而邪东北与乙会。问甲乙行各几何?

  答曰:

  乙东行一十步半;

  甲邪行一十四步半及之。

  术曰:令七自乘,三亦自乘,并而半之,以为甲邪行率。邪行率减于七自乘,余为南行率。以三乘七为乙东行率。置南行十步,以甲邪行率乘之,副置十步,以乙东行率乘之,各自为实。实如南行率而一,各得行数。

邪即斜,就是斜行啦!两人刚好走出一个等腰三角形!

这题知道两个人的速度比,用追击问题的方式能求,不过句股方法算也很神奇啦!

最后甲走的总路程是乙的7/3倍,即句长与弦长之和是7,而股长是3。

如此一算,如此这般。

  〔一五〕今有句五步,股十二步。问句中容方几何?

  答曰:方三步、十七分步之九。

  术曰:并句、股为法,句股相乘为实,实如法而一,得方一步。

一个直角三角形,问里面能放下多大的正方形!

这个正方形把直角三角形切成了好几个图形,但它们之间的长度互相都有关系,很有趣。直角三角形各边长都知道(知道句长和股长,也就能直接算出弦长),设个未知数,就能列出多个式子。

题中给出更直接的算法,怎么出来的都懂。

  〔一六〕今有句八步,股十五步。问句中容圆,径幾何?

  答曰:六步。

  术曰:八步为句,十五步为股,为之求弦。三位并之为法,以句乘股,倍之为实。实如法得径一步。

更有趣了!

这个圆的圆心就是三角形的重心呢。

  〔一七〕今有邑方二百步,各中开门。出东门十五步有木。问出南门几何步而见木?

  答曰:六百六十六步、太半步。

  术曰:出东门步数为法,半邑方自乘为实,实如法得一步。

这题也有意思——有一正方形小城,边长二百步,每边中间是门。从东门出发,走十五步可以看到一棵树,问如果从南门出发,多少步能看见这棵树?

必须是同一棵树!

想一想,刚刚走出南门的时候,扭头望向树的方位,会看到什么?当然是墙,视线会被墙挡住。

因此必须一直向前走,直到视线不再受阻为止。

由于那棵树距离东门只有15步,所以他得走很久才行了,哈哈哈哈哈!

  〔一八〕~〔二0〕,略。

都是不同大小的城,不同方位的树。

有求走多远见树的,有见了树求城面积的,也有走特别扭曲的方位见树的。

大同小异,颠来倒去。

  〔二一〕今有邑方十里,各中开门。甲乙俱从邑中央而出。乙东出;甲南出,出门不知步數,邪向东北磨邑,适与乙会。率甲行五,乙行三。问甲、乙行各几何?

  答曰:

  甲出南门八百步,邪东北行四千八百八十七步半,及乙。

  乙东行四千三百一十二步半。

  术曰:令五自乘,三亦自乘,并而半之,为邪行率。邪行率减於五自乘者,余,为南行率。以三乘五,为乙东行率。置邑方半之,以南行率乘之,如東行率而一,即得出南门步数。以增邑方半,即南行。置南行步求弦者,以邪行率乘之,求东者以东行率乘之,各自为实。实如南行率得一步。

喔!

相遇的直角三角形,这次的出发点是城市中心!

总之,因为句股弦之间有既定的关系,二人的步行又有速率关系,就能建立等式了。

直接的算法如题解。

  〔二二〕有木去人不知远近。立四表,相去各一丈,令左两表与所望参相直。从后右表望之,入前右表三寸。问木去人几何?

  答曰:三十三丈三尺三寸、少半寸。

  术曰:令一丈自乘为实,以三寸为法,实如法而一。

这一题必须有图才行。

附一张超级认真的图。(来自博客:弦分割



有了这张图就很好理解,也好计算了。

  〔二三〕有山居木西,不知其高。山去木五十三里,木高九丈五尺。人立木东三里,望木末适与山峰斜平。人目高七尺。问山高几何?

  答曰:一百六十四丈九尺六寸、太半寸。

  术曰:置木高减人目高七尺,余,以乘五十三里为实。以人去木三里为法。实如法而一,所得,加木高即山高。

有一座山与一棵树。山在树的西边,不知高度,但知它距离这棵树有五十三里远,树高九丈五尺。人站在树的东边三里外,望向树顶,正好与山峰的山顶斜平。(人眼、树顶、山顶连成一条直线)

已知人眼距离地面七尺,(说明这个人身高有七尺,挺标准)问山有多高?

一个嵌套的等比例直角三角形,好玩。

  〔二四〕今有井径五尺,不知其深。立五尺木于井上,从木末望水岸,入径四寸。问井深几何?

  答曰:五丈七尺五寸。

  术曰:置井径五尺,以入径四寸减之,余,以乘立木五尺为实。以入径四寸为法。实如法得一寸。

这一题也用图片来表示比较好。



图为井的截面。木被抽象为了一根棍子,只有高度,没有径宽(因为只需要它的高度),被立在井边上。

从木顶望向井底,即截面对角线的那个点儿,被称为“水岸”。而人眼的视线与井面交会的那个点,到木的对面,正好四寸。

这就是全部信息了,求井深。

这也是个嵌套的直角三角形,等比例,所以立木之高与入径之长的比例,等于井深与井径的比例。

简单明了,刷刷得出答案!



第九卷看完了!

至此,大致了解了一下这本书!里面很多题都跟着算过,也掌握了很多豆知识!

感觉自己厉害了很多!

不过还远远不够呢,这本书的精华更多在注释部分,亦即——以刘徽、李淳风为主的注释和推解。比如圆面积的推解(刘徽大大发明出了逆天的割圆法),还有很多重要公式的推解。

因为我不是研究数学的,所以没仔细看那些部分,对我其实是个损失,可惜我的时间有限,没办法啦!

可有人比我认真得多,看这里:切割弦

这个BLOG的主人花了一年时间细看九章算术的最后一卷,我花了十一天看完全本……不能比。

如果想看第九卷细致的推解过程,在他那里可以找到非常详细的解答。

但是对于题目本身(比如埋在墙里那个圆,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺……)的解说,我这里更加清楚。因为我的目的就在于此——题中信息就是我要吃的豆知识!

那么,目前就告一段落了,也许以后还会有补充。合上竹简!

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柯瑞森特 + 1 数学苦手的人慢慢看Q-Q……恭喜结束!

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