第三章 算术运算
第六节 盈不足术
目录
第一章 中国古代数学综述
第二章 记数法与计算工具
第二章 记数法与计算工具
第三章 算术运算
第三章 算术运算
第六节 盈不足术
第四章 面积与体积
第四章 面积与体积
第五章 勾股测望
第六章 线性方程组解法
第七章 高次方程数值解法
第七章 高次方程数值解法
第八章 天元术与四元术
第八章 天元术与四元术
第九章 垛积招差
第十章 不定问题
第十一章 无穷小分割思想
第十一章 无穷小分割思想
第十二章 中国古代数学的特征与意义
第十二章 中国古代数学的特征与意义
第十二章 中国古代数学的特征与意义
附录
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v=(a1b2+a2b1)/( | a1-a2 | )
任何一个算术问题,假设一个答案,代入原题验算,都必定会出现盈、不足、适足这三种情况之一,两次假设,便成为一个盈不足问题,公式(1)就是为这些问题提出的。以“油自和漆”问为例。已知漆3可以换油4,而油4可调和漆5。现有漆3斗,欲拿出一部分换油,使换得的油恰好能调和剩余的漆。问用于换油的漆,换得的油,要调和的漆各多少?其解法是:假令用于换油的漆9升,则换得油12升,可调和漆15升,30-(9+15)=6,不足6升;假令用于换油的漆12升,则换得油16升,可调和漆20升,(12+20)-30=2,有余2升九九藏书网。代入(1)式,用于换油的漆是(12×6+9×2)/(2+6)=11¼(升),换得油15升,调和的漆18¾升。
盈不足术传入阿拉伯和西方之后,长期成为他们解决数学难题的主要方法。阿拉伯人把它称为契丹算法,又称作双设法。
中国数学发展的早期,对复杂的问题常用这种两次假设的方法化成盈不足问题解决。这种方法对线性问题可以得出准确的答案,而对非线性问题只能得出近似解,这是《九章》的作者没有认识到的。例如:有一堵墙厚5尺,两只老鼠对穿,第一天都穿1尺,从次日起,大鼠一天天加倍,小鼠一天天减半,问两鼠何日相逢?《九章》的解法是:假令2日,不足5寸,假令3日,有余3尺7½寸,代入(1)式,得2(2/17)日。但此题是非线性的,准确解应www•99lib.net为lg(2+√6)/lg2。然而,即使在高等数学中,对复杂的问题用盈不足术求解也不失为一种有效的方法,如求f(x)=0的根的假借法或弦位法,其原理便是盈不足术。
u=(b1+b2)/( | a1-a2 | )
刘徽以齐同原理论证了它的正确性。此是先同盈、不足为b1b2,所出率须与盈、不足相齐,变成a1b2,a2b1,问题成为b2次所出a1,共盈b1b2,b1次所出a2,共不足b1b2。因此b1+b2次共出a1b2+a2b1,则不盈不亏,每次所出为(a1b2+a2b1)/(b1+b2)。而b1+b2是众人之差,它是由一人之差 | a1-a2 | 积累而成的,因此(b1+b2)/( | a1-a2 | )便是人数,这也证明了《九章》第二种方法的正确性。第二种方法给出公式u=(b1+b2)/( | a1+a2 | ),v=ua1-b1=ua2-b2。《九章》还给出了两盈、两不足、盈适足与不足适足类问题九*九*藏*书*网
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便是每人应出的不盈不亏的数。对共买物的问题,“置所出率,以少减多,余,以约法、实。实为物价,法为人数”,即
v/u=(a1b2+a2b1)/(b1+b2) (1)九_九_藏_书_网
盈不足问题构成《九章》的第七章。它的典型问题是:今有共买物,人出a1,盈b1,人出a2,不足b2,问人数、物价各多少?《九章》的第一种方法是:“置所出率,盈、不足各居其下。令维乘所率,并以为实,并盈、不足为法,实如法而一”。此即求出实a1b2+a2b1,法b1+a2,设所求人数为u,物价为v,那么
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