《九章算術》粟米法之稻飧糵問題詳解 (3)
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上傳書齋名:瀟湘館112 Xiāo Xiāng Guǎn 112
何世強 Ho Sai Keung
提要:《九章算術‧卷二》為〈粟米〉,談及粟米與稻、豉、飧、熟菽、糵作等值之轉換,此卷之問皆屬初等之比例數。
關鍵詞:稻、豉、飧、熟菽、糵
《九章算術》九卷,共九章,乃最早之古代數學著作之一,其作者無考。分二百四十六題二百零二術,乃漢代之重要數學著作。此書應經歷代多家之增補及修訂,而成為今之傳世本。著名之注者為晉‧劉徽及唐‧李淳風。
筆者所採用者乃清‧四庫全書本。清‧乾隆三十八年﹝公元1773年﹞編纂四庫全書,《九章算術》亦為其一。其提要曰:
《九章算術》九卷,蓋《周禮》保氏之遺法,不知何人所傳。《永樂大典》引《古今事通》曰:王孝通言周公制禮,有《九章》之名,其理幽而微,其形秘而約,張蒼刪補殘缺,校其條目,頗與古術不同云云。
舊本有注,題曰劉徽所作。考《晉書》稱魏‧景元四年,劉徽注《九章》,然注中所云“晉武庫銅斛”,則徽入晉之後,又有增損矣。
又有注釋,題曰李淳風所作。考《唐書》稱淳風等奉詔注《九章算術》,為《算經十書》之首。國子監置算學生三十人,習《九章》及《海島算經》,共限三歲,蓋即是時作也。
《九章算術‧卷二》為〈粟米〉,此章主要談及粟米與其他穀物或飯食作等值之轉換。
其意指若以粟米換其他穀物或飯食,則可依本章所提出之率而為之。
今以粟米為 50 為標準,他穀或飯食之轉換率如下:
粟率五十,糲米三十,稗米二十七,糳米二十四,御米二十一,
小䵂十三半,大䵂五十四,糲飯七十五,稗飯五十四,糳飯四十八,
御飯四十二,菽、荅、麻、麥各四十五,稻六十,豉六十三,
飧九十,熟菽一百三半,櫱一百七十五。
“今有”術曰:以所有數乘所求率為實,以所有率為法,實如法而一。
其意指粟率五十,則可得糲米三十,或粺米二十七,或糳米二十四,其餘類推。
以下為《九章算術‧卷二》相關之問﹝以下之算法皆採用筆者所謂之“約簡率”或“整數率”,若無此二率,則用原法﹞:
筆者有文名為〈《九章算術》之粟米法初等問題詳解〉 及《九章算術》之粟米四穀法初等問題詳解﹝2﹞,本文為其延續。以下各題均屬初等比例數學,顯淺易明。
(15)
今有粟七斗五升七分升之四,欲為稻。問:得幾何?
答曰:為稻九斗三十五分升之二十四。
術曰:以粟求稻,六之,五而一。
解:
稻,又稱稻穀、稻米,常簡稱為米。根據已知條件,粟率五十,則可得稻六十﹝見前文﹞。以粟易稻,可列成以下之比例表:
粟之變易 |
粟 |
稻 |
率 |
所有率 |
所求率 |
原法 |
50 |
60 |
約簡率 |
5 |
6 |
粟量及變易物量 |
a |
x |
50:60 可以以 10 約簡為5:6,是為約簡率,以此率作計算。七斗五升七分升之四可化為 75
升,若粟量為 a 單位,是為“所有數”﹝下同﹞,而所得之稻為 x 單位,依比例算法即可知:
x =
,若 a = 75
=
﹝升﹞,
即 x =
×
=
= 90
﹝升﹞。
以上之步驟即“以所有數乘所求率為實,以所有率為法,實如法而一”。
又 90
升 = 9 斗
升。
“六之,五而一。”指乘以 6 及除以 5。
李淳風等按曰:
淳風等按:稻率六十,亦約二率而乘除。
指以 10 約簡50:60為5:6 方作乘除。
答:為稻 9 斗
升。
(16)
今有粟七斗八升,欲為豉。問:得幾何?
答曰:為豉九斗八升二十五分升之七。
術曰:以粟求豉,六十三之,五十而一。
解:
《九章算術》李籍音義曰:
豉,是義切。鹽豉也。
“鹽豉”,即豆豉,用煮熟之黃豆發酵而成。豆豉通常以黃豆為主要原料,利用毛黴、麯黴以分解蛋白質至某程度時,再加鹽、酒及以乾燥等法,抑制酶之活動力,令其發酵延遲而製成。鹽豉乃古老之食品,漢‧應璩《百一詩‧其十五》曰:
太官有餘廚,大小無不賣。豈徒脯與糗,醯醢及鹽豉
根據已知條件,粟率五十,則可得豉六十三﹝見前文﹞。可列成以下之比例表:
粟之變易 |
粟 |
豉 |
率 |
所有率 |
所求率 |
原法 |
50 |
63 |
約簡率 |
50 |
63 |
粟量及變易物量 |
a |
x |
本題無約簡率。若粟量為 a 單位,而所得之豉為 x 單位,依比例算法即可知:
x =
,若 a = 78﹝升﹞。
即 x =
× 78 =
= 98
﹝升﹞。98
升 = 9 斗 8
升。
“六十三之,五十而一。”指乘以63 及除以 50。
答:為豉 9 斗 8
升。
(17)
今有粟五斗五升,欲為飧。問:得幾何?
答曰:為飧九斗九升。
術曰:以粟求飧,九之,五而一。
解:
《九章算術》李籍音義曰:
飧,音孫。說文曰:餔也。
飧,現代之粵語讀音亦為“孫”,陰平聲。“餔”,晚飯也。故飧亦可指晚飯,但亦泛指飯食。《玉篇》:“水和飯也。”
根據已知條件,粟率五十,則可得飧九十﹝見前﹞。可列成以下之比例表:
粟之變易 |
粟 |
飧 |
率 |
所有率 |
所求率 |
原法 |
50 |
90 |
約簡率 |
5 |
9 |
粟量及變易物量 |
a |
x |
50:90 可以以 10 約簡為5:9,是為約簡率,以此率作計算。若粟量為 a 單位,而所得之飧為 x 單位,依比例算法即可知:
x =
,若 a = 55﹝升﹞。
即 x =
× 55 = 99﹝升﹞。99升 = 9 斗 9升。
李淳風等按曰:
淳風等按:飧率九十,退位,與求稻多同。
50:90 可以以 10 約簡為5:9,是為“退位”。求稻之比為 50:60 可以以 10 約簡為5:6,亦為“退位”,故曰“與求稻多同”。
“九之,五而一。”指乘以 9 及除以 5。
答:為飧 9 斗 9 升。
(18)
今有粟四斗,欲為熟菽。問:得幾何?
答曰:為熟菽八斗二升五分升之四。
術曰:以粟求熟菽,二百七之,百而一。
解:
《九章算術》李籍音義曰:
﹝菽﹞,音叔。大豆也。
熟菽,已熟之大豆也。
根據已知條件,粟率五十,則可得熟菽六十三﹝見前﹞。可列成以下之比例表:
粟之變易 |
粟 |
熟菽 |
率 |
所有率 |
所求率 |
原法 |
50 |
103 |
整數率 |
100 |
207 |
粟量及變易物量 |
a |
x |
50:103
可以以 2 乘之而為 100:207,是為整數率,以此率作計算比小數方便。若粟量為 a 單位,而所得之熟菽為 x 單位,依比例算法即可知:
x =
,若 a = 40﹝升﹞,則:
x =
× 40 =
= 82
﹝升﹞。82
升 = 8 斗 2
升。
李淳風等按曰:
淳風等按:熟菽之率一百三半。半者,其母二,故以母二通之。所求之率既被二乘,所有之率隨而俱長,故以二百七之,百而一。
50:103
可以以 2 乘之而為 100:207,是為“以母二通之”。
“二百七之,百而一。”指乘以 207 及除以 100。
答:為熟菽8 斗 2
升。
(19)
今有粟二斗,欲為糵。問:得幾何?
答曰:為糵七斗。
術曰:以粟求糵,七之,二而一。
解:
《九章算術》李籍音義曰:
﹝糵﹞,魚列切。麯糵也。《說文》曰:米牙。
《廣韻》亦作“魚列切”,音“臬”。糵,酒麴也,釀酒用之發酵劑也。米牙者,生芽之米也。糵,與“孽”同。
根據已知條件,粟率五十,則可得糵一百七十五﹝見前﹞。可列成以下之比例表:
粟之變易 |
粟 |
糵 |
率 |
所有率 |
所求率 |
原法 |
50 |
175 |
約簡率 |
2 |
7 |
粟量及變易物量 |
a |
x |
50:175 可以以 25 約簡為2:7,是為約簡率,以此率作計算。若粟量為 a 單位,而所得之糵為 x 單位,依比例算法即可知:
x =
,若 a = 20﹝升﹞。
即 x =
× 20 = 70﹝升﹞。70升 = 7 斗。
李淳風等按曰:
淳風等按:糵率一百七十有五,合以此數乘其本粟。術欲從省,先以等數二十五約之,所求之率得七,所有之率得二,故七乘二除。
意指 50:175 可以以 25 約簡為2:7,是為“從省”。
“七之,二而一。”指乘以 7 及除以 2。
答:為糵 7 斗。