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[趣味数学] 长平各几何

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(依据:《算学启蒙》;编诗:铁夫) 直田长与平之和,九十二步全包罗;

地积八亩五分五,长平步数各几何?

【解说】这是依据元代大数学家朱世杰著述的《算学启蒙》一书中的“长平各几何”一题编写而成的。原来的题目是:

“今有直田八亩五分五厘,只云长平和得九十二步,问长、平各几何?”

题目中的“直田”,即长方形田;“平”即长方形的宽;“只云长平和”中的“只云”,即“只知道”的意思,“长平和”,就是长与宽的和。

题目的意思比较明白,不必另作说明。解答时,我们应先搞清“亩”与“平方步”之间的换算关系。

我国古代自“商鞅变法”以后,便废除了以前的100平方步为1亩的规定,而改用“1亩=240平方步”的制度。据此,可知题中的“八亩五分五厘”,就是

8亩5分5厘

=8.55亩

=240平方步×8.55

=2023平方步

现仿杨辉的示意图,也可画一个此题的示意图如下。

从图中可以看出,用四个长方形田(直田)组成的大正方形的面积是 92×92=2023(步)。而周围的4个长方形田面积共是

2023×4=2023(平方步)

故正中心小正方形的面积就是

2023=256(平方步)

再由 256=2×2×2×2×2×2×2×2

=(2×2×2×2)×(2×2×2×2)

=16×16

可以知道,正中心的小正方形的边长就是16步。

然后,用“和差问题”的解题方法,即可求得这直田的长为

(92+16)÷2=108÷2=54(步)

这直田的宽为(92-16)÷2=76÷2=38(步)

答:这直田的长为54步,平(宽)为38步。

【思考、练习】

1.有一块长方形田,面积为375平方米,它的长比宽多10米。问:这块长方形田的长、宽共是多少米?(答案:40米)

2.有一丘长方形田的面积为216平方丈,长与宽的和为30丈。长和宽各是多少丈?(答案:长18丈,宽12丈)

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