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3.2.2 「方圓倉窖類」問題分析

「方圓倉窖類」則是第9 到 13 題,共五個問題。如前所述,與第一類問題的 主要差異,在於第二類問題沒有條段解。茲以第12 題為例,同樣地,也以現代的 數學符號加以解釋:

假令有粟五千一百四十五石。欲作方 窖、圓窖各一。令口小底大,方面與圓 徑等,兩深亦同。其深少於下方七尺,

多於上方一丈四尺。盛各滿中,而粟適 盡。(圓率、斛法並與前同)問方、徑、

深各多少?

答曰:

上方、徑各七尺,

下方、徑各二丈八尺,

深各二丈一尺。

假設有粟5145石。想要做方窖與圓窖 各一個,而兩者皆上面小、下面大,

方窖上、下面正方形邊長與圓窖上、

下面圓形直徑相等,兩窖的深也相 等。就方窖而言,深比下面正方形邊 長少7尺,多上面正方形邊長1丈4 尺。而所有的粟恰好可填滿方窖與圓 窖(與前面的問題一樣,圓周:直徑=

22:7,粟1石為2.5尺3)。問方窖上、

下面正方形邊長、圓窖上、下面圓形

73 引自南秉吉,《緝古演段》,頁 39a。

74 不過,由於此題僅求「甲給積」的部分,因而在解題中並沒有出現芻甍的體積公式。

直徑、兩窖的深各為多少?

,等號兩邊同減154350後得到

3 2

75x +2625x +33075x 385875= 以縱較立方開之得x=7

所以,方窖上面正方形邊長=圓窖上

方,亦為圓窖下徑也。75 面圓形直徑=7尺,

兩窖的深=7+14=21尺=2丈1尺。

方窖下面正方形邊長=圓窖下面圓 形直徑=21+7=28尺=2丈8尺。

這類問題所處理的形體為「方倉」、「圓窖」、與口小底大的「方窖」和「圓窖」。

「方倉」和「圓窖」分別為正方柱與圓柱,至於口小底大的「方窖」和「圓窖」則 與第6 題和第 8 題中的「亭倉」和「圓囤」為相同形體。正因這些形體皆是簡單或 是已處理過的,所以與前一類問題相較下,此類問題沒有也不需要「條段解」來說 明體積的求法。

此類中的這五個問題十分雷同,每個問題皆有「方」有「圓」。在說明了全部 的體積及「方倉」、「圓窖」、「方窖」分別的個數後,接著便會告知這些形體的邊長、

直徑或高之間的關係。至於解題的內容,除了與上述第一類問題相同的借根方、體 積公式和開方法外,比較不同的僅有在圓周率的部分。在第一類中有關圓囤的第8 題,解題時採用的圓周率近似值為三,反觀此類的這五個問題,採用的圓周率近似 值則為七分之二十二。不過,採用不同的近似值並非南秉吉之意,實因王孝通《緝 古算經》的題目原文中,即已分別表示「以率徑一周三」或「率徑七周二十二」。76

3.2.3 「勾股弦類」問題分析

「勾股弦類」為《緝古演段 》第14到19題,共六個問題。這類問題都與勾、股、

弦的關係有關。茲以第14題為例:

假令有勾股相乘冪七百六、五十分之 一,弦多於勾三十六、十分之九。問 三事各多少?

答曰:

勾十四、二十分之七,

股四十九、五分之一,

弦五十一、四分之一。

假設直角三角形中,勾和股相乘得

50

706 1

,弦比勾多

10

36 9

。請問勾、股、

弦三者各為多少?

答:

勾為

20

14 7

,股為

5

49 1

,弦為

4 51 1

75 引自南秉吉,《緝古演段》,頁 48b~50a。

76 《緝古算經》的原文中,「率徑七周二十二」只出現在第 9、10 題的題目中,第 11、12 和 13 題 的題目中則沒有說明圓周率的近似值為何。然而,從這三題的答案亦可推知與前兩題同為「率徑七 周二十二」,所以南秉吉在《緝古演段》的第11、12 和 13 題的題目中註明了「圓率、斛法並與前 同」。

術曰:借一根為勾,一根多三十六又

見表3. 9)。

從表3.7的比較中可以發現,除了第19題外,92《緝古演段》與其他兩本算書皆 有相當大的不同。特別是與《緝古算經細草》間的差異,意謂著南秉吉當時極可能 尚未看過這本以天元術解《緝古算經》的著作。否則,南秉吉在天元術與借根方間

「遊走」的經歷,93或許會因此而產生不一樣的變化。

從3.2.1到3.2.3,筆者已對《緝古演段》中「多樣形體類」、「方圓倉窖類」與「勾 股弦類」三類的基本架構與各自所特有的內容,予以介紹和分析。接下來,筆者會 把焦點轉移至三類所共有的內容。於3.2.4,筆者會對全書的主軸 ─ 借根方 ─ 進 行分析,至於3.2.5,則用以介紹解題的最後一步 ─ 開方法。

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