古代算術方法大全(古人的算數盈不足術)
2023-05-30 10:45:03 2
什麼是盈不足術,它是怎麼解決問題的呢?
盈不足術中 「盈」就是「多」的意思,「不足」就是「少」的意思,因此盈不足術是在解決「盈虧類」問題。比如,在《九章算術》中就有一道非常著名的題目,今天我們就拿它來給大家詳細介紹下盈不足術是怎麼解決問題的。
題目是這樣的:「今有共買物,人出八,盈三;人出七,不足四,問人數、物價各幾何?」用我們現在的話就是說:「有一些人共同買一個物品,每人出8元,還盈餘3元,每日人出7元,則還差4元。請問共有多少人?這個物品的價格是多少?」
這個題如果放到現在來說,我們可以應用方程組求解,假設共有x個人,物品的價格為y元,則8x-y=3、y-7x=4,因此我們非常容易就能得到答案:x=7, y=53。
但對於不會方程組的古人來說,他們是怎麼靠盈不足術解決的呢?
第一,我們需要先將上題的表述抽象化為:有一些人共同買一個物品,每人出x1元,還盈餘y1元;每人出x2元,則還差y2元。請問共有多少人?這個物品的價格是多少?
第二將,x1、 y1、 x2、 y2排成如下矩陣:
這個矩陣的表述就是,如果只買一件的話,每人出x1元,還盈餘y1元;每人出x2元,則還差y2元。
第三,我們要找到當買1件物品時一種「不盈不虧」的出錢方法。因此我們可以將上面矩陣的第一列都乘以y2,第二列都乘以y1 。
根據上面的矩陣我們可以知道,第一次交易盈餘y1y2元;第二次交易還差y1y2元。如果將兩次交易相加,買y1 y2個物品,則盈餘、不足抵消,即「不盈不虧」。也就是,買1件物品時,每人應出錢:(x1y1 x2y2)/(y1 y2)元。
第四,我們開始計算人數,方法就是用兩次交易總金額的差,除以每人出錢的差,即(y1 y2)/ (x1-x2)。於是,我們的物價也可以得出了,就是用人數乘以每人應出錢數,化簡後就是(x1y1 x2y2)/( x1-x2)。
綜上所述,我們可以知道盈不足術的三個公式,以後只要遇到盈虧問題,人們只要套用公式即可,就不需要一步步推算啦。假設x0表示每人實際應出錢數, A表示人數, B表示物價,則公式如下。
最後,回到問題的最開始,你知道怎麼利用盈餘不足術的公式來計算了嗎?
本文由山東省萊州市文峰中學二級教師李奕樊進行科學性把關。
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