有物不知數-文言文中的數學(xué)
。ㄒ罁骸秾O子問(wèn)題》;編詩(shī):陳鋼) 有物不知數,讓我數一數;
三個(gè)三個(gè)數,剩二好孤獨;
五五數剩三,七七又二單;
此物多少數,誰(shuí)能說(shuō)清楚?
【解說(shuō)】這是依據《孫子算經(jīng)》上有名的“孫子問(wèn)題”(又稱(chēng)“物不知數題”)編寫(xiě)而成的。原來(lái)的題目是:
“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二。問(wèn)物幾何?”
用通俗的話(huà)來(lái)說(shuō),題目的意思就是
有一些物品,不知道有多少個(gè),只知道將它們三個(gè)三個(gè)地數,會(huì )剩下2個(gè);五個(gè)五個(gè)地數,會(huì )剩下3個(gè);七個(gè)七個(gè)地數,也會(huì )剩下2個(gè)。這些物品的數量至少是多少個(gè)?
。ㄗⅲ涸(shī)題及題目原文都無(wú)“至少”二字,但“孫子問(wèn)題”都是些求“最少”或者求“至少”的問(wèn)題,否則就會(huì )有無(wú)數多個(gè)答案。所以,解釋題目意思時(shí),在語(yǔ)句中加上了“至少”二字。)
《孫子算經(jīng)》解這道題目的“術(shù)文”和答案是:
“三三數之剩二,置一百四十;五五數之剩三,置六十三;七七數之剩二,置三十。并之,得二百三十三,以二百十減之,即得!薄按鹪唬憾!
這些話(huà)是什么意思呢?用通俗的話(huà)來(lái)說(shuō),就是:
先求被3除余2,并能同時(shí)被5、7整除的數,這樣的數最小是140;
再求被5除余3,并能同時(shí)被3、7整除的數,這樣的數最小是63;
然后求被7除余2,并能同時(shí)被3、5整除的數,這樣的數最小是30。
于是,由140+63+30=233,得到的233就是一個(gè)所要求得的`數。但這個(gè)數并不是最小的。
再用求得的“233”減去或者加上3、5、7的最小公倍數“105”的倍數,就得到許許多多這樣的數:
。23,128,233,338,443,…}
從而可知,23、128、233、338、443、…都是這一道題目的解,而其中最小的解是23。
答:這些物品的數目至少是23個(gè)。
需要指出的是,在《孫子算經(jīng)》上,有一段關(guān)于這類(lèi)題目的解題“術(shù)文”:
“凡三三數之剩一則置七十,五五數之剩一則置二十一,七七數之剩一則置十五,一百六以上以一百五減之,即得!
。ㄗⅲ汗欧Q(chēng)“106”和“105”為“一百六”和“一百五”,而稱(chēng)“160”和“150”為“一百六十”和“一百五十”。所以,這里的“一百六”和“一百五”分別指“106”和“105”,而不是“160”和“150”。)
明代著(zhù)名的大數學(xué)家程大位,在他所著(zhù)的《算法統宗》中,對于這種解一般“孫子問(wèn)題”的方法,還編出了四句歌訣,名曰《孫子歌》:
三人同行七十稀,
五樹(shù)梅花廿一枝;
七子團圓正半月,
除百零五便得知。
歌中的“廿”,讀音與“念”音相同!柏ァ奔炊囊馑。
這一歌訣的“詩(shī)意”,我們可以不去理會(huì ),只需注意它的數字就行了。歌訣中的每一句話(huà),都指出了一步解題方法:
“三(3)人同行七十(70)稀”——是說(shuō)除以3所得的余數,要用“70”去乘它;
“五(5)樹(shù)梅花廿一(21)枝”——是說(shuō)除以5所得的余數,要用“21”去乘它;
“七(7)子團圓正半月(15)”——“半月”是一個(gè)月30天的一半,即15日,這是說(shuō),除以 7所得的余數,要用“ 15”去乘它;
“除百零五(105)便得知”——這是說(shuō)要把上面所乘得的三個(gè)數相加,加得的和如果大于105,便應減去105,或者減去105的倍數。這也就是《孫子算經(jīng)》上的“一百六(106)以上,以一百五(105)減之”。這樣得出的差,便是所要求的這個(gè)最小的未知數了。
運用這一歌訣來(lái)解答這道“物不知數”問(wèn)題,便是
2×70+3×21+2×15=140+63+30=233
233-105-105=23(答略)
不過(guò),用這種方法解這類(lèi)問(wèn)題,有它的局限性,它只能解答用3、5、7作除數的題目,遇到用其他數作除數的算題,它就行不通了。這一點(diǎn)必須引起我們的注意。
這種“物不知數(孫子)問(wèn)題”,在我國古代流傳的算法名稱(chēng)很多。宋朝周宓稱(chēng)它為“鬼谷算”、“隔墻算”(之所以稱(chēng)“鬼谷算”,大概是因為它與傳說(shuō)中的哲學(xué)家鬼谷子有某些關(guān)系);13世紀的大數學(xué)家楊輝則稱(chēng)它為“剪管術(shù)”。南宋數學(xué)家秦九韶將它推廣,并又發(fā)現一種算法,稱(chēng)它為“大衍求一術(shù)”。它被傳入西方后,外國人又稱(chēng)它為“中國剩余定理”。但是大多數人較為通俗的叫法,還是稱(chēng)它為“韓信點(diǎn)兵”(也有稱(chēng)“秦王暗點(diǎn)兵”的)。傳說(shuō)我國漢朝的大將韓信,計算士兵數目的方法十分特別,他不是五個(gè)五個(gè)或十個(gè)十個(gè)地數,也不要士兵“一、二、三、四、五……”地報數,而是叫他們排起隊伍,依次在他面前列隊行進(jìn):先是一排三人,再是一排五人,然后是一排七人。他只將三次所余的士兵記下來(lái),就知道了士兵的總數。他旁邊的人見(jiàn)他并沒(méi)有數士兵的數目,有時(shí)甚至還閉上了眼睛,而居然知道士兵的總數,都感到十分驚奇。所以,后人就把這種算法稱(chēng)為“韓信點(diǎn)兵”了!绊n信點(diǎn)兵問(wèn)題”在數學(xué)史上,是個(gè)極有名的問(wèn)題。西洋人直到18世紀才被瑞士數學(xué)家歐拉發(fā)現這一問(wèn)題的解題規律。只拿我國南宋秦九韶的研究與他們相比,他們也晚了五百年左右的時(shí)間。
【思考、練習】
1.有一道用詩(shī)的形式表達的謎題是:
花生若干粒,三數即余一;
五數無(wú)剩余,七數余三粒。
你能猜出得數是多少粒嗎?(答案:10粒)
2.有一道民間詩(shī)題如下:
秦皇暗點(diǎn)衛隊兵,三三數來(lái)余二名;
五數七數都余一,衛隊共是多少人?
請仿照上面的方法解出這道題目。(答案:71人)
3.有總數不滿(mǎn)五十人的一隊士兵,“一至三報數”,最后一人報“一”;“一至五報數”,最后一人報“二”;“一至七報數”,最后一人也報“二”。這隊士兵有多少人?(答案:37人)
4.用三輪小貨車(chē)運一批糧食,每次運7袋,最后余下2
袋;每次運8袋,最后余下3袋;每次運9袋,最后余下1袋。這批糧食至少有多少袋?(答案:163袋)
5.有一個(gè)數,被5除余2,被7除余6,被11除余9。那么這個(gè)數最小是多少?(答案:97)
【有物不知數-文言文中的數學(xué)】相關(guān)文章:
文言文中的副詞有哪些09-09
文言文中”卒“字的用法有哪些10-08
文言文中的詞03-17
文言文中的成語(yǔ)05-07
以文言文中的意思10-02
在文言文中也字具體有哪些意思04-26
文言文中常見(jiàn)實(shí)詞在文中的含義06-13
文言文中的哲理名句04-28
文言文中的疑問(wèn)代詞06-12