∫π每天一道数学题
← 返回九章算术
九章算术 · 第 53 讲 · 2026-10-16 · 约 8 分钟

粟米·第15题:粟七斗五升七分升之四化稻——六之五而一的比率术

粟化稻,古术"六之,五而一"暗含5:6的互换比率。七斗五升七分升之四的粟,化稻得九斗三十五分升之二十四,分数运算一丝不乱。

原文

今有粟七斗五升、七分升之四,欲为稻。问:得几何?

答曰:为稻九斗、三十五分升之二十四。

术曰:以粟求稻,六之,五而一。

白话翻译

现在有粟七斗五升又七分升之四,想把它换成稻。问:能换得多少稻?

答:能换得稻九斗又三十五分升之二十四。

算法:用粟求稻,乘以六,再除以五。

示意图

粟化稻的比率换算示意图:左侧粟529/7升,经×6÷5运算,右侧得稻3174/35升即9斗24/35升

图1 粟化稻的比率换算:粟 × 6/5 = 稻

数学解读

一、现代解法:分数运算全程核验

先把题目中的"七斗五升、七分升之四"统一成升。古代一斗等于十升,所以:

粟=7斗5升+47升=75升+47升=75×7+47升=5297升\text{粟} = 7\text{斗}5\text{升} + \frac{4}{7}\text{升} = 75\text{升} + \frac{4}{7}\text{升} = \frac{75 \times 7 + 4}{7}\text{升} = \frac{529}{7}\text{升}

术文说"六之,五而一",即乘以六、除以五:

稻=5297×65=529×67×5=317435升\text{稻} = \frac{529}{7} \times \frac{6}{5} = \frac{529 \times 6}{7 \times 5} = \frac{3174}{35}\text{升}

再把 317435\frac{3174}{35} 升换算回"斗 + 升"的形式。因为 11 斗 =10= 10 升,所以:

317435=90+2435升=9斗+2435升\frac{3174}{35} = 90 + \frac{24}{35}\text{升} = 9\text{斗} + \frac{24}{35}\text{升}

即 九斗三十五分升之二十四,与答曰完全一致。

二、古术逐句解释

"以粟求稻"——已知粟的数量,求稻的数量。这是粟米章的标准句式,"以A求B"表示已知A求B。

"六之"——"之"指代前面的粟,"六之"就是乘以六。

"五而一"——"而"是连词,"五而一"就是除以五(以五除之)。

合起来:稻 = 粟 × 6 ÷ 5。"六之,五而一"五个字就完成了整个换算,简洁得令人惊叹。

三、比率本质:粟与稻的互换率

为什么"六之,五而一"?因为《九章算术》粟米章给出了各种粮食的互换比率。粟与稻的比率是:

粟:稻=5:6\text{粟} : \text{稻} = 5 : 6

也就是说,5份粟可以换6份稻。所以已知粟求稻,就是乘以 65\frac{6}{5}。这个比率是古代农业社会长期实践的经验总结——粟(未脱壳的谷子)脱壳后得到稻(稻米),5份粟大约能换6份稻。

四、古今对照验证

步骤古术表述现代数学
已知粟七斗五升、七分升之四5297\frac{529}{7} 升
换算率六之,五而一×65\times \frac{6}{5}
得稻九斗、三十五分升之二十四317435\frac{3174}{35} 升 =9= 9 斗 2435\frac{24}{35} 升

古术的每一步都与现代分数运算完全对应,结果分毫不差。

五、背景与中西比较

《九章算术》粟米章约成书于西汉(公元前1世纪),是世界上最早的系统性粮食互换比率表。粟米章共46题,给出了粟、粝米、粺米、糳米、稻、麦、大豆、小豆等十余种粮食之间的互换比率,堪称一部古代"粮食兑换手册"。

同时期的西方,古埃及《莱因德纸草书》(约公元前1650年)中已有比例问题的记载,但多为具体问题的解法,没有形成系统的比率表。古希腊欧多克索斯(Eudoxus,约公元前408—前355年)提出了抽象的比例理论,但偏向几何与哲学,不如《九章算术》的比率表那样直接服务于农业生产和商业交换。

高中课本关联

本题直接关联高中数学以下知识点:

  1. 分数运算(必修一):带分数与假分数的互化、分数乘除法。本题中 5297×65=317435\frac{529}{7} \times \frac{6}{5} = \frac{3174}{35} 是标准的分数乘法运算。

  2. 比例与比率(必修二):本题的"六之,五而一"本质上是比例关系 粟:稻=5:6\text{粟}:\text{稻} = 5:6,对应高中"比例的基本性质"。

  3. 单位换算:斗与升的换算(1斗 = 10升)是度量衡换算的典型例子,与物理中的单位换算思想一致。

  4. 高考考法:高考数学应用题中常出现"已知A求B"的比例换算问题,如溶液浓度、货币兑换、工程效率等,其数学本质与本题完全相同。

思考与拓展

第1题:如果有粟十斗,能化稻多少?用古术"六之,五而一"计算,并验证结果。

第2题:反过来,如果有稻九斗三十五分升之二十四,能化回粟多少?用"五之,六而一"(稻求粟,乘以五除以六)计算,验证是否回到原来的粟量。

第3题:为什么粟出稻的比率是 5:65:6 而不是 1:11:1?从农业加工的角度思考:粟脱壳后得到稻米,加工过程中会有损耗,但为什么比率大于1(即稻比粟多)?提示:考虑"粟"和"稻"在古代的具体含义。

一句话总结

粟化稻,乘以六除以五——七斗五升七分升之四的粟,化稻得九斗三十五分升之二十四,古术"六之,五而一"五个字道尽了比率换算的全部奥秘。

— Y. · 2026-10-16