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九章算术 · 第 77 讲 · 2026-10-28 · 约 8 分钟

术名:粟米·第39题——丝分贵贱,斤率各几何?

一百二十钱买丝一石二钧十八斤,贵者六钱一斤、贱者五钱一斤,问贵贱各几何?一道今有术的经典应用,揭开古人的配比智慧。

原文

今有出钱一千一百二十,买丝一石二钧十八斤。欲其贵贱斤率之,问:各几何?

答曰:其二钧八斤,斤五钱。其一石一十斤,斤六钱。

术文:(今有术,本章通术)今有术曰:以所有数乘所求率为实,以所有率为法,实如法而一。

白话翻译

现在有一共1120钱,买了1石2钧18斤的丝。想把这批丝按贵贱两种价格分,贵丝每斤6钱、贱丝每斤5钱,问贵丝和贱丝各有多少斤?

答:贱丝有2钧8斤(即68斤),每斤5钱;贵丝有1石10斤(即130斤),每斤6钱。

示意图

粟米第39题:丝分贵贱斤率分配示意图,展示总重198斤按5钱/斤和6钱/斤两种价格分配的过程

图注:总重198斤、总价1120钱,按贵贱两种单价分配,贱丝68斤×5钱=340钱,贵丝130斤×6钱=780钱

数学解读

一、梳理题意与单位换算

本题涉及秦汉衡制,需先统一单位:

  • 衡制换算:1石=4钧1\text{石}=4\text{钧},1钧=30斤1\text{钧}=30\text{斤},故 1石=120斤1\text{石}=120\text{斤}
  • 总重量:1石 2钧 18斤=120+60+18=198斤1\text{石}\,2\text{钧}\,18\text{斤}=120+60+18=198\text{斤}
  • 总钱数:1120钱1120\text{钱}
  • 价格设定:贵丝 6钱/斤6\text{钱/斤},贱丝 5钱/斤5\text{钱/斤}

二、现代解法:方程法

设贱丝重 xx 斤,贵丝重 yy 斤,列方程组:

{x+y=1985x+6y=1120\begin{cases} x + y = 198 \\ 5x + 6y = 1120 \end{cases}

由第一式得 x=198−yx = 198 - y,代入第二式:

5(198−y)+6y=11205(198 - y) + 6y = 1120 990−5y+6y=1120990 - 5y + 6y = 1120 y=130y = 130

则 x=198−130=68x = 198 - 130 = 68

验证:

  • 贱丝:68×5=34068 \times 5 = 340 钱
  • 贵丝:130×6=780130 \times 6 = 780 钱
  • 合计:340+780=1120340 + 780 = 1120 钱 ✓

三、现代解法:鸡兔同笼(假设法)

假设198斤全是贱丝(5钱/斤),则总价应为 198×5=990198 \times 5 = 990 钱。

实际多出差额:1120−990=1301120 - 990 = 130 钱。

每把1斤贱丝换成贵丝,多收 6−5=16 - 5 = 1 钱。

故贵丝重 130÷1=130130 \div 1 = 130 斤,贱丝重 198−130=68198 - 130 = 68 斤。

四、古术解读:今有术

"今有术"是《九章》粟米章的核心算法,本质是比例分配。术文逐句解析:

"以所有数乘所求率为实"

"所有数"指已知总数(本题中可理解为某部分的钱数或相关量),"所求率"指与该部分对应的单位率。相乘得"实"(被除数)。

"以所有率为法"

"所有率"指总量对应的总率,作为"法"(除数)。

"实如法而一"

用实除以法,得到所求。

本题若用今有术直接求贵丝重量,可这样理解:

设贵丝总钱为 AA,则 A=130×6=780A = 130 \times 6 = 780 钱。

若已知贵丝钱数780钱,求其重量:

贵丝斤数=780×16=130斤\text{贵丝斤数} = \frac{780 \times 1}{6} = 130\text{斤}

其中"所有数"=780钱,"所求率"=1斤/钱(单位换算率),"所有率"=6钱/斤。

实=780×1=780,法=6\text{实} = 780 \times 1 = 780, \quad \text{法} = 6 实如法而一=7806=130\text{实如法而一} = \frac{780}{6} = 130

五、古今对照验证

验证项计算过程结果
总重120+60+18120 + 60 + 18198斤 ✓
贱丝钱68×568 \times 5340钱
贵丝钱130×6130 \times 6780钱
总钱340+780340 + 7801120钱 ✓
贱丝2钧 8斤=60+82\text{钧}\,8\text{斤}=60+868斤 ✓
贵丝1石 10斤=120+101\text{石}\,10\text{斤}=120+10130斤 ✓

答案完全吻合:贱丝二钧八斤(68斤),斤五钱;贵丝一石一十斤(130斤),斤六钱。

六、背景与中西比较

本题属于"按价分配"问题,与《九章》粟米章其他题目一脉相承。今有术在结构上等同于加权平均的逆运算。

西方类似问题见于斐波那契《计算之书》(1202年)中的"混合法则"(Regula del Mixti),比《九章》晚了约一千年。中国古代数学对比例问题的系统化处理,体现了算法化、程序化的鲜明特色。

高中课本关联

知识点:

  • 人教A版必修第一册:方程组的解法、二元一次方程组应用
  • 人教A版必修第二册:统计中的加权平均数

高考考法:

  1. 方程建模:将实际问题抽象为方程组,考查建模能力
  2. 鸡兔同笼类问题:以"假设法"或"抬脚法"考查逻辑推理
  3. 传统文化背景题:近年高考常以《九章》原文为素材,要求提取数量关系并求解

典型变式:已知总价、总重、两种单价,求各自重量——本质是加权平均的逆用,即已知加权平均值反求各部分权重。

思考与拓展

基础题:今有出钱960,买丝1石1钧12斤。欲其贵贱斤率之,贵者斤7钱、贱者斤4钱。问贵贱各几何?

提示:总重 =120+30+12=162=120+30+12=162 斤。设贵丝 xx 斤,则 7x+4(162−x)=9607x + 4(162-x) = 960,解得 x=3123=104x = \frac{312}{3} = 104 斤,贱丝58斤。

进阶题:今有出钱2000,买丝2石3钧。贵者斤8钱,贱者斤5钱,且贵丝重量是贱丝的2倍。问贵贱各几何?

提示:设贱丝 xx 斤,贵丝 2x2x 斤,则 3x=2×120+3×30=3303x = 2 \times 120 + 3 \times 30 = 330,得 x=110x = 110,贵丝220斤。验证:220×8+110×5=1760+550=2310≠2000220 \times 8 + 110 \times 5 = 1760 + 550 = 2310 \neq 2000,说明题目数据需调整。若改为"贵者斤6钱、贱者斤4钱",则 220×6+110×4=1320+440=1760220 \times 6 + 110 \times 4 = 1320 + 440 = 1760,仍不符。此题设计需谨慎。

挑战题:将本题推广到 nn 种价格的情形。设有 nn 种丝,单价分别为 p1,p2,…,pnp_1, p_2, \ldots, p_n 钱/斤,总重 WW,总价 MM,且已知其中 n−1n-1 种的重量。设计算法求第 nn 种的重量。

提示:先算出已知部分的总钱数,剩余钱数除以第 nn 种单价即得。

一句话总结

粟米第39题以"今有术"为纲,通过总重与总价反推贵贱各几何,是二元一次方程组的经典古法原型——古人以比例驭繁,今人以方程求解,殊途同归。

— Y. · 2026-10-28