(一七)今有金箠,长五尺。斩本一尺,重四斤。斩末一尺

本题是等差数列问题:金箠各段重量、竹节容量或分钱多少依次递变。术文先求公差再逐项推求,是中国数学史上最早的等差数列专题。

(一七)今有金箠,长五尺。斩本一尺,重四斤。斩末一尺,重二斤。问次一尺各重几何?

(一七)现有一根金棍,有5尺长。截本端1尺,重4斤。截末端1尺,重2斤。问依次每一尺有多重?

答曰:末一尺,重二斤。次一尺,重二斤八两。次一尺,重三斤。次一尺,重三斤八两。次一尺,重四斤。

答:从末端到本端,每尺依次重2斤、2斤8两、3斤、3斤8两、4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。

运算法则:用末端的2斤去减本端4斤,余下的数为“差率”。又用本端重,与间数4相乘,作为下方的第一个比数。将这个比数用差率减去,每减一次所得的尺数各作为比数。另外将下方第一个比数作为除数,用本端重4斤乘遍各个比数,以此各作为被除数。被除数除以除数,得数为依次每一尺的重量。

译解▾

(一七)本端重–末端重=差率,即4–2=2,4×4=16,为下方的第一个比数,并作为除数;

16–2=14,为下方的第二个比数。

以此类推,第三个比数为14–2=12,第四个比数为12–2=10,第五个比数为10–2=8……

用本端重4斤乘各比数,各种作被除数,即4×16=64,4×14=56,4×12=48,4×10=40,4×8=32;

被除数除以除数为依次每尺的重量,即从末端重到本端重,每尺依次重32÷16=2,40÷16=2斤8两,48÷16=3斤,56÷16=3斤8两,64÷16=4斤。

术解▾

(1)先设等差数列a1=2,a5=4,n=5,公差为d。

(2)由a5=a1+(5-1)d,得出公差d=斤。

(3)1斤16两,a2=2+斤=2斤8两,a3==3斤,a4=3+斤=3斤8两。

(4)因此,从末端到本端,每尺依次重2斤、2斤8两、3斤、3斤8两、4斤。

原文▾

(一七)今有金箠(1),长五尺。斩(2)本(3)一尺,重四斤。斩末(4)一尺,重二斤。问次一尺各重几何?

答曰:末一尺,重二斤。次一尺,重二斤八两。次一尺,重三斤。次一尺,重三斤八两。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(5)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。

注释▾

(1) 箠:棍或杖。

(2) 斩:截断。

(3) 本:这里指棍或杖重的一头。

(4) 末:这里指棍或杖轻的一头。

(5) 四间:将棍或杖截成五段,中间有四个间断处。

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