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4.3 艮七冊分析

4.3.3 差分章

1 (n+

n = ( 1)( 2)

6

1n n+ n+ 。

(九)三角半堆式:利用兩次“三角尖堆式”相減。設上闊 m,底闊 n,

則積= n n (m 1)m 2

) 1 1 2 (

1 + − − 。

(十)磚堆式:設長 a ,高b,入深 c ,磚長a ,磚闊0 b ,磚厚0 c 。 0 則積=(a÷a0)×(b÷b0)×(c÷c0)。

茲舉一例並用現代符號說明如下:

四面半堆式:上長二十五,闊十二,

下長三十,闊十七,中高六,問積若干?

曰:二千四百一十。

術:倍上長得五十,加下長得八十,乘上 闊得九百六十,倍下長得六十,加上長得 八十五,乘下闊得一千四百四十五,并兩 乘數,共二千四百○五,以下長減上長餘 五并之,得二千四百一十,乘高,得一萬 四千四百六十為實,以六為法,除實即 得。

今解:設上長 a,上闊b,下長 c,下闊d, 中高h。則半堆積=

h a c d a c b c

a+ ) +(2 + ) +( − )]× 2

6[(

1 =

)]

25 30 ( 17 ) 25 60 ( 12 ) 30 50 6[(

1 + × + + × + − ×

= [960 1445 5] 6 6

1 + + ×

= 2410 6 6

1× × =2410。

二、量捆法

本卷給岀三種木捆求和的經驗算法。設有木徑 5 寸,長 15 尺,垛深h尺,

垛闊 a 尺,垛長b尺,總數S,茲用現代符號整理如下:

(一)一封書式: )

1 10 15 (

4 h

abh

S = + 。

(二)方捆式: )

1 100 15 (

4 a

abh

S = + 。

(三)荒排式: )

1 30 45 (

4 h

abh

S = + 。

4.3.3 差分章

差分即衰分,「衰」者按比例也,「分」者分配也。意指按其爵位之大小、能

第四章、《數度衍》的內容分析(二)

和「和率差」四個部分。而傳統衰分章內的等差級數、等比級數之計算公式,則 放在第十一卷之遞加、倍加,這裡並未贅述。本卷的主要內容出自《算法統宗》

卷之五差分和《同文算指》通編卷之二、三。

4.3.3.1 兩分差

分成「四六差分」、「三七差分」、「二八差分」三類,與《算法統宗》一致,但 算題主要出自《同文算指》,這三類差分共同的特性是相鄰兩衰之比例均不變。

一、四六差分法

四六差分即相鄰兩衰之比為六比四之衰分問題,故可用六乘四除得出後衰。

又六比四之值為 1.5,還可用加五法得出後衰。如五位裒:戊裒四、丁裒六、丙 裒九、乙裒十三裒五分、甲裒二十裒二分五釐。本法的例題有「二等戶式」和「四 等戶式」兩式,此兩式均出自《同文算指》,茲舉一式說明如下:

二等戶式:派糧三百八十五石五斗二升,甲乙二 等戶,甲六分,乙四分,辦納,甲二十六戶,乙四 十戶,問各一戶各共戶若干?曰:甲一戶納七石三 斗二升,共納一百九十石○三斗二升;乙一戶納四 石八斗八升,共納一百九十五石二斗。術:甲裒六,

乙裒四,以六乘甲戶,得一百五十六,以四乘乙戶,

得一百六十,并得三百一十六為首率,以總糧為次 率,以甲裒六,乙裒四,為各三率,以甲三率六乘 次率,以首率除得甲一戶之數,以甲戶乘得共數,

以乙三率四乘次率,以首率除得乙一戶之數,以乙 戶乘得共數。

今解:

∵甲裒 6,乙裒 4。

∴首率=26×6+40×4=156

+160=316,又總糧 38552。

∴甲一戶納

316 6 38552×

= 732,共納 732×26=19032;

乙一戶納 316 4 38552×

=488,

共納 488×40=19520。

二、三七差分法

三七差分即相鄰兩衰之比為七比三之衰分問題,故可用七乘三除得出後衰。

如三位裒:丙裒九、乙裒二十一、甲裒四十九。本法的例題有「三等戶式」和「五 等戶式」兩式,此兩式均出自《同文算指》,茲舉一式說明如下:

三等戶式:派糧二百六十一石,甲乙丙 三等戶,甲七分,乙三分,乙七分,丙三 分,辦納,甲二十一戶,乙三十二戶,丙 四十三戶,問各一戶各共戶若干?曰:甲 一戶六石一斗二升五合,共一百二十八石 六十二升五合;乙一戶二石六斗二升五 合,共八十四石;丙一戶一石一斗二升五

今解:

∵甲裒 49,乙裒 21,丙裒 9。

∴首率=21×49+32×21+43×9=1029

+672+387=2088,又總糧 261。

∴甲一戶納

2088 261×49

=6.125,共納 6.125×21=128.625;乙一戶納

清代算學家方中通及其算學研究

甲戶,得一千○二十九,乙裒乘乙戶,得 六百七十二,丙裒乘丙戶,得三百八十七,

相并得二千○八十八為首率,總糧為次 率,各裒為各一戶之三率。

2088

84;丙一戶納 2088 261×9

=1.125,共納 1.125×43=48.375。

三、二八差分法

二八差分即相鄰兩衰之比為八比二之衰分問題。八比二之值為四,故可用乘 四得出後衰。如五位裒:戊裒二、丁裒八、丙裒三十二、乙裒一百二十八、甲裒 五百一十二。本法的例題有「四等戶式」和「五等戶式」兩式,其中「四等戶式」

出自《同文算指》,茲說明如下:

四等戶式:派銀二千六百三十五兩,

甲乙丙丁四等戶,甲八分,乙二分,乙 八分,丙二分,丙八分,丁二分,辦納,

問各若干?曰:甲一千九百八十四兩;

乙四百九十六兩;丙一百二十四兩;丁 三十一兩。

術:丁裒二,丙裒八,乙裒三十二,

甲裒一百二十八,并得一百七十為首 率,總銀為次率,各裒為各三率。

今解:

∵甲裒 128,乙裒 32,丙裒 8,丁裒 2。

∴首率=128+32+8+2=170,又總銀 2635。

∴甲戶納 170 128 2635×

=1984,乙戶納

170 32 2635×

=496,丙戶納 170

8 2635×

=124,

丁戶納 170 2 2635×

=31。

4.3.3.2 遞分差

分成「遞減差分法」、「隔位遞減差分法」、「互和減半差分法」三類。

一、遞減差分法

遞減差分即各衰成等差數列之衰分問題。如二位者:甲裒二、乙裒一;三位 者:甲裒三、乙裒二、丙裒一。本法的例題有「四位式」、「五位式」和「又式」

三式,茲舉一式說明如下:

四位式:銀九十二兩,甲乙丙丁四人 遞減分之,問各若干?曰:甲三十六兩 八錢,乙二十七兩六錢,丙十八兩四 錢,丁九兩二錢。

術:甲裒四,乙裒三,丙裒二,丁裒一,

并得一十為首率,總銀為次率,各裒為 各三率。

今解:

∵甲裒 4,乙裒 3,丙裒 2,丁裒 1。

∴首率=4+3+2+1=10,又總銀 92。

∴甲得 10 4 92×

=36.8,乙得 10

3 92×

= 27.6,丙得 =18.4,丁得

10 1 92×

=9.2。

二、隔位遞減差分法

隔位遞減差分即各衰成等比數列之衰分問題。如(1)減六者:甲裒一百、

乙裒六十、丙裒三十六;(2)七減者:甲裒一百、乙裒七十、丙裒四十九。本法

第四章、《數度衍》的內容分析(二)

用六減式:派絹四百七十丈○一尺八 寸四分,甲乙丙三等戶,以一十分之六 遞減辦納,甲二十五戶,乙三十戶,丙 四十八戶,問各一戶各共戶若干?曰:

甲一戶七丈八尺,共一百九十五丈;乙 一戶四丈六尺八寸,共一百四十丈○四 寸(應為尺);丙一戶二丈八尺○八分,

共一百三十四丈七尺八寸四分。

術:甲裒一百,乘甲戶得二千五百;乙 裒六十,乘乙戶得一千八百;丙裒三十 六,乘丙戶得一千七百二十八,并得六 千○二十八為首率,總絹為次率,各裒 為各一戶之三率。

今解:

∵甲裒 100,乙裒 60,丙裒 36。

∴首率=25×100+30×60+48×36=2500

+1800+1728=6028,又總絹 470.184。

∴甲一戶納

6028 100 184 . 470 ×

=7.8,共納 7.8×25=195;乙一戶納

6028 60 184 . 470 ×

= 4.68,共納 4.68×30=140.4;丙一戶納

6028 36 184 . 470 ×

=2.808,共納 2.808×48=

134.784。

三、互和減半差分法

如文中所言「三位者,曰三,曰五,曰七,并一十五為裒;四位者,曰二,

曰四,曰六,曰八,并二十為裒,五位者,曰一,曰三,曰五,曰七,曰九,并 二十五為裒,奇用奇,偶用偶也。」互和減半差分法的例題有「三位式」、「四位 式」 和「五位式」三式,茲舉一式說明如下:

三位式:糧一百八十石,給甲乙丙 三人,云甲多丙三十六石,令互和減 半分之,問各若干?曰:甲七十八石,

乙六十石,丙四十二石。

術:以糧數為實,以三位并裒一五(一 十五作一五)為法,除實得一百二十,

乃甲丙二人首尾和數內減甲多三十 六,餘八十四,折半得丙數,加甲多 三十六得甲數,和甲丙二數得一百二 十,折半得乙數。

今解:

∵甲裒 7,乙裒 5,丙裒 3,并裒 15,且 甲-丙=36,總糧 180。

∴甲+丙= 120 15

10 180× =

, 丙得 (120 36)

2

1× − = 84

21 × =42,

甲得 42+36=78,

乙得 ( ) 2

b +•¸ = 120

21 × =60。

4.3.3.3 倍分差

倍分差內容完全出自《同文算指》通編卷之二,但只有「倍減差分法」一類。

「倍減差分法」其比例分配成一等比數列,且其公比=2,如(1)二位者:甲裒 二,乙裒一;(2)三位者:甲裒四,乙裒二,丙裒一。本法的例題有「三位式」

和「五位式」兩式,此兩式均出自《同文算指》,茲舉一式說明如下:

三位式:銀一萬八千○八十八兩,甲 乙丙三人倍減分之,問各若干?曰:甲 一萬○三百三十六兩,乙五千一百六十

今解:

∵甲裒 4,乙裒 2,丙裒 1。

∴首率=4+2+1=7,又總銀 18088。

清代算學家方中通及其算學研究

為首率,總銀為次率,各裒為各三率。

7 7

=5168,丙得 7

1 18088×

=2584。

4.3.3.4 子母差

子母差共分成「求分子法」、「求原母法」、「求岀時法」、「和求法」四類,茲 分述如下。

一、求分子法

本法分成「共子各母求各子式」、「共子各母各時求各子式」和「共時共子各母 各時加減求各子式」三式,此三式均出自《同文算指》,茲舉一式說明如下:

共子各母求各子式:四商共販得 子銀六千兩,甲母六十,乙母一 百,丙母一百二十,丁母二百,問 各分子銀若干?曰:甲七百五十 兩,乙一千二百五十兩,丙一千五 百兩,丁二千五百兩。

術:四母相并,得四百八十兩為首 率,共子為次率,各母為各三率。

今解:

∵甲母 60,乙母 100,丙母 120,丁母 200。

∴首率=60+100+120+200=480,又共銀 6000。

∴甲得 480 60 6000×

=750,乙得

480 100 6000×

= 1250,丙得

480 120 6000×

=1500,丁得

480 200 6000×

=2500。

二、求原母法

本法分成「共母共子及各子求各母式」、「共子各子及出母率求各母式」和「共 時各時及甲母均分子求乙丙式」三式,此三式均出自《同文算指》,茲舉一式說 明如下:

共母共子及各子求各母式:三商共母 一千五百二十兩,得子一千九十兩,甲 分一百二十兩,乙分四十兩,丙分三十 兩,問各母若干?曰:甲九百六十兩,

乙三百二十兩,丙二百四十兩。

術:共子為首率,共母為次率,各分 子為各三率。

今解:

∵首率=共子=190,次率=共母=

1520。

∴甲得 190 120 1520×

=960,

乙得 190 40 1520×

=320,丙得 190

30 1520×

= 240。

三、求出時法

本法只有「共子各母各子及甲時求乙丙時式」一式,也是出自《同文算指》, 說明如下。

共子各母各子及甲時求乙丙時式:三 商共販得子銀一千兩,甲母三百兩,係 滿十月,乙母七百兩,丙母八百兩,俱

今解:

(1)∵首率=甲子=500,次率=甲月×

甲母

第四章、《數度衍》的內容分析(二)

乙二月及七分月之四,丙一月又二分月 之一。

術:以甲為準,以甲子五百為首率,以 甲月乘甲母,得三千為次率,以乙丙各 子為各三率,如法次三兩率相乘,首率 除得四率,乙得一千八百,為乙母乘乙 月之數,丙得一千二百,為丙母乘丙月 之數,再以乙母除乙四率,得乙月數,

丙母除丙四率,得丙月數。

∴乙月×乙母=

500 , 得乙月×700=1800,乙月=

7 24 18 =7 ; (2)同上,首率=500,次率=3000,三

率=丙子=200。

∴丙月×丙母=

500 200 3000×

, 得丙月×800=1200,丙月=

2 11 12 =8 。 四、和求法

和求法共分成七式,其中包括兩個附式,其中有四式出自《同文算指》。附式 的題目相當於今之計息的問題,茲舉一式說明如下:

共子各子甲母與時及乙母丙時求乙 時丙母式:三商共得子銀一百三十八 兩,甲母二百兩,經十二月,乙母二百 四十兩,不知月,丙經十月,不知母,

其子銀則甲分六十,乙分四十八,丙分 三十,問乙時丙母若干?曰:乙時八 月,丙母一百二十兩。

術:以甲子為首率,甲母乘甲月,得

術:以甲子為首率,甲母乘甲月,得

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