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再谈《九章算术》之“盈朒”术
2022-08-05 | 阅:  转:  |  分享 
  
再谈《九章算术》之“盈朒”术上传书斋名:潇湘馆112XiāoXiāngGuǎn112何世强HoSaiKeung提要:本文指
出解《九章算术》中之盈不足术之要点,是为列出维乘式或维乘图,配上适当符号,可依行列式算法算出分子。盈不足之题目方式有多种,其维乘法
、所出率及盈与不足之和或差不尽相同,不能以一种算法概括。关键词:盈朒盈不足维乘所出率第1节《九章》之〈盈朒〉综论《九章
算术?卷七》之题为〈盈朒〉﹝《九章算术》简称为《九章》﹞,“盈”,有余也;“朒”,不足也;“盈朒”又称为“朓朒”,指有余和不足也,
故又称为“盈不足”。北宋?李籍《九章算术音义》曰:“盈”者,满也;不足者,虚也。满虚相推,以求其适,故曰“盈不足”。以下为《九章》
之盈不足术之用法:盈不足以御隐杂互见。御,可引申解作计算。隐,蔽也;杂,混杂也,指“一盈一不足”之相杂。“御隐杂”可解作计算隐蔽而
混杂之事物。“互见”指交替出现也。笔者有文名为〈《九章算术》之盈不足术及二鼠穿垣题、驽良相逢题〉,本文乃其补充。盈不足术分成以下情
况:一盈一不足二盈二不足一盈一适足一不足一适足以上之“二盈”若其中一盈为0,或“一盈一不足”之“一不足”为0,则化成(4)
之“一盈一适足”,同理,“二不足”若其中一不足为0,则化成(5)之“一不足一适足”。以下为盈不足术之﹝一盈一不足﹞要点:今
设人数为x,物价为y,若果每人出钱a1﹝所出率一﹞,则盈b1;若每人出钱a2﹝所出率二﹞,则不足b2。此乃典型之“盈不足”题目。若
x与y均为未知数,其他为已知数,依题意可列出如下之一组二元一次方程式:a1x=y+b1------------
--------------(1)a2x=y–b2--------------------------(2)先解x
,(1)–(2)得:a1x–a2x=b1+b2x(a1–a2)=b1+b2x=。为解y,(1)
×a2及(2)×a2可分别得:a1a2x=ya2+b1a2------------------(3)a1a
2x=ya1–b2a1------------------(4)(4)–(3)得:0=ya1–ya2–
(b2a1+b1a2)y(a1–a2)=b2a1+b1a2y=。盈不足术尚包括y与x之比。=
÷=。术曰:置所出率,盈、不足各居其下。所出率a1a2所出率盈b1b2不足本题a2之栏为“不足”,“维乘”式改写成得:
=a1b2+a2b1。注意行列式=a1b2–a2b1。令“维乘”之,可视之为行列式运算得b2a1+b1a2
,为实,即为分子,所出率之差,a1–a2为法,即为分母,得物价。以上之“维乘图”只适用于“一盈一不足”。其他情况之“盈不足
”题之“维乘图”行列式数之符号须作适当之调整﹝《九章》无此符号调整﹞。即得y=,是为物价。并盈与不足为实即b1+b2,
所出率之差,a1–a2为法,得人数。即得x=。至于分母之和或差,须视乎题目要求而定,见以下各例。总之盈不足之题目方式有
多种,其维乘法、所出率及盈与不足之和或差不尽相同,不能以一种算法概括。第2节《九章》之〈盈朒〉相关题目以下为盈不足术之相关题
目:【第二题】今有共买鸡,人出九,盈一十一;人出六,不足十六。问:人数、鸡价各几何?答曰:九人。鸡价七十。解:依以上之解法,比较数
字可知:a1=9,b1=11;a2=6,b2=16;列出维乘图﹝a2成–6﹞行列式:a1a29–6b1
b21116依以上算法得:人数x====9。鸡价y=====70。《九章》之算法写得简单,
令维乘得210,盈与不足之和为27,所出率之差为3,作除法即得二数。答曰:有9人。鸡价70。【第三题】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。解:琎,粤音“进”,阴去声。像玉之石也。李籍《音义》曰
:琎,将邻切。美石次玉曰琎。指像玉之石但不及玉石之美者曰琎。“半”即?,“少半”即?。仍依以上之解法,比较数字可知:a1
=?,b1=4;a2=?,b2=3;列出维乘图行列式:a1a2?–?b1b243人数x====
42。琎价y===6(+)=6×=17。《九章》之算法写,令维乘得,盈与不足之和为7,所出
率之差为1/6,作除法即得二数。答曰:有42人。琎价17。【第六题】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。解:今设人数为x,物价为y,若果每人出钱a1﹝所出率一﹞,则不足b1;若每人出钱a2
﹝所出率二﹞,则不足b2。此乃“双不足”题目。若x与y均为未知数,其他为已知数,依题意可列出如下之一组二元一次方程式:a
1x=y–b1--------------------------(5)a2x=y–b2----------
----------------(6)先解x,(5)–(6)得:a1x–a2x=–b1+b2x(a1–a
2)=–b1+b2x=。为解y,(5)×a2及(6)×a2可分别得:a1a2x=ya2–b1a
2------------------(7)a1a2x=ya1–b2a1------------------(8)
(8)–(7)得:0=ya1–ya2–(b2a1–b1a2)y(a1–a2)=b2a1–b1a2
y=。本题依以上之解法,比较数字可知:a1=5,b1=45;a2=7,b2=3;为避免负数,将a1及
a2之数调换,b1及b2之数亦相应调换,即得:a1=7,b1=3;a2=5,b2=45;所以人数
x====21。羊价y=====150。仍用旧符号a1=5,b1=45;a2
=7,b2=3;列出维乘图行列式:a1a2–5–7b1b2453调整符号以配合行列式运算得a1=–5,b1=4
5;a2=–7,b2=3。3(–5)–45(–7)=–15+315=300,(–5)–(–7)
=2,依以上之计算可得答案。答:21人。羊价150。【第七题】假令与共买物,人出八,盈三;人出九,盈十。问:人数、物价各几何
?答曰:七人。物价五十三。解:今设人数为x,物价为y,若果每人出钱a1﹝所出率一﹞,则盈b1;若每人出钱a2﹝所出率二﹞,则盈b2
。此乃“双盈”题目。若x与y均为未知数,其他为已知数,依题意可列出如下之一组二元一次方程式:a1x=y+b1-
-------------------------(9)a2x=y+b2-----------------------
---(10)先解x,(9)–(10)得:a1x–a2x=b1–b2x(a1–a2)=b1–
b2x=。为解y,(9)×a2及(10)×a1可分别得:a1a2x=ya2+b1a2---------
---------(11)a1a2x=ya1+b2a1------------------(12)(12)–(1
1)得:0=ya1–ya2+(b2a1–b1a2)y(a1–a2)=–b2a1+b1a2y=。
本题依以上之解法,比较数字可知:a1=8,b1=3;a2=9,b2=10;所以人数x===
=7。物价y====53。为避免负数,将a1及a2之数调换,b1及b2之数亦相应调换,即得正数。
仍用旧符号a1=8,b1=3;a2=9,b2=10;列出维乘图及行列式:a1a289b1b2–3–10或作
a1=9,b1=10;a2=8,b2=3;列出维乘图及行列式:a1a298b1b2–10–3依以上之算法即
可得答案。答:有7人。物价53。【第八题】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。本题仍属双盈题,依上题之解法,比较数字可知:a1=400,b1=3400;a2=300,b2
=100;所以人数x====33。金价y=====9800。今列出维乘图及行列式:a1a
2400300b1b2–3400–100依以上之算法即可得答案。答:有33人。金价9800。【第九题】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。解:今设人数为x,物价为y,若果每人出钱a1﹝所出率﹞,则不
足b1;若每人出钱a2,则适足。此乃“一不足一适足”题目。若x与y均为未知数,其他为已知数,依题意可列出如下之二元一次方
程式一组:a1x=y–b1--------------------------(13)a2x=y-------
------------------------(14)先解x,(14)–(13)得:a2x–a1x=b1x(a
2–a1)=b1x=。为解y,(13)×a2及(14)×a1可分别得:a1a2x=ya2–b1
a2------------------(15)a1a2x=ya1--------------------------
(16)(16)–(15)得:0=ya1–ya2+b1a2y(a2–a1)=b1a2y=。本题依以上
之解法,比较数字可知:a1=5,b1=90;a2=50;所以人数x====2。物价y====100。仍用旧符号a1=–5,b1=90;a2=50,b2=0;列出维乘图行列式:a1a2–5–50b1b29000(–5)–90(–50)=4500,(–5)–(–50)=45,依以上之计算可得答案。答:2人。犬价100。综合而言,《九章》未能清楚说明盈不足各种情况维乘图所带之符号,包括盈与不足之和或差,所出率之和或差。以下为《九章》之原文:(1)
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(本文系瀟湘館112原创)