(一九)今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升

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。

(一九)今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升。问中间二节欲均容各多少?

(一九)现有竹子共9节,下面3节的容量为4升,上面4节的容量为3升。问中间两节的容量也均匀变化,每节容量是多少?

答曰:下初,一升六十六分升之二十九,次一升六十六分升之二十二,次一升六十六分升之一十五,次一升六十六分升之八,次一升六十六分升之一,次六十六分升之六十,次六十六分升之五十三,次六十六分升之四十六,次六十六分升之三十九。

答:从下往上,每节竹子的容量分别为升、升、升、升、升、升、升、升、升。

术曰:以下三节分四升为下率,以上四节分三升为上率。上下率以少减多,余为实。置四节、三节,各半之,以减九节,余为法。实如法得一升,即衰相去也。下率,一升少半升者,下第二节容也。

运算法则:下面3节容量4升,即容率为,上面4节容量3升,即容率为,上下容率多的减去少的,余下的数作为被除数。将节4、节3各除以2,用节9减去两者的和,余下的数作为除数。被除数除以除数,就能得到公差。下面的容率升,为下面第二节的容量。

译解▾

4上容率为÷2=2,3÷,2=下容率为,9–(2+)=,,作为除数作为被除数;;被除数除以除数得到公差即,,。因为下面第二节的容量为,公差为,从下往上的容量依次为:第一节升,第二节升,第三节升…

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术解▾

(1)按照等差数列,又下往上设每节竹子的容量分别为a1、a2、a3……a8、a9,公差为d。

(2)由已知条件可得a1+a2+a3=4,a6+a7+a8+a9=3;3a1–3d=4,4a1–26d=3。解得。

(3)因此,由下往上,每节竹子的容量为1升、升、升、1升、升、升、升、升、升。

原文▾

(一九)今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升。问中间二节欲均容(1)各多少?

答曰:下初,一升六十六分升之二十九,次一升六十六分升之二十二,次一升六十六分升之一十五,次一升六十六分升之八,次一升六十六分升之一,次六十六分升之六十,次六十六分升之五十三,次六十六分升之四十六,次六十六分升之三十九。

术曰:以下三节分四升为下率,以上四节分三升为上率。上下率以少减多,余为实。置四节、三节,各半之,以减九节,余为法。实如法得一升,即衰相去(2)也。下率,一升少半升者,下第二节容也。

注释▾

(1) 欲均容:容量均匀变化。这里指由下往上均匀变细。

(2) 衰相去:列衰公差。

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