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九章算术 · 第 100 讲 · 2026-11-08 · 约 8 分钟

衰分·第16题:一斤丝耗七两——二十三斤五两耗多少

一斤丝在制作中损耗七两。二十三斤五两丝一共耗多少?答案是 163 两 4 铢半——一道标准的损耗率问题,答案落在「两」以下的分数上,逼你用铢。

原典

今有丝一斤,耗七两。今有丝二十三斤五两,问:耗几何?

答曰:一百六十三两四铢半。

术曰:以一斤展十六两为法,以七两乘今有丝两数为实。实如法得耗数。

白话翻译

现在有一斤丝,制作过程中要损耗七两。现在有二十三斤五两的丝,问:总共损耗多少?

答案是:一百六十三两又四铢半。

算法是:把一斤展开成十六两作为"法"(除数),用七两乘现有的丝折成的两数作为"实"(被除数)。用实除以法,得到损耗数。

示意图

23斤5两=373两,乘7两损耗率再除以16两得163又3/16两,余数折铢

图注:损耗率 $\frac{7}{16}$,$373\times\frac{7}{16} = \frac{2611}{16} = 163\frac{3}{16}$ 两,$\frac{3}{16}$ 两 $= 4.5$ 铢

古人的算法

"以一斤展十六两为法"——"展"是展开的意思。一斤 = 十六两,所以法 = 16。

这一步的实质:把"每斤耗七两"这个带单位的比率,改写成"每两耗 716\frac{7}{16} 两"的纯比率。古人不写"损耗率"这个词,但做法完全一致。

"以七两乘今有丝两数为实"——先把二十三斤五两折成两:

23 斤  5 两=23×16+5=368+5=373 两23 \text{ 斤} \; 5 \text{ 两} = 23 \times 16 + 5 = 368 + 5 = 373 \text{ 两} 实=7×373=2611\text{实} = 7 \times 373 = 2611

"实如法得耗数"

261116=163316(两)\frac{2611}{16} = 163\frac{3}{16} \text{(两)}

现代数学视角

直接算损耗率:

716=0.4375,373×0.4375=163.1875(两)\frac{7}{16} = 0.4375, \qquad 373 \times 0.4375 = 163.1875 \text{(两)}

答案要按汉代衡制拆成"两—铢"两级。余下 316\frac{3}{16} 两,而 1两=24铢1\text{两} = 24\text{铢}:

316×24=7216=4.5(铢)\frac{3}{16} \times 24 = \frac{72}{16} = 4.5 \text{(铢)}

所以:

163316 两=163 两  4 铢半163\frac{3}{16} \text{ 两} = 163 \text{ 两} \; 4\text{ 铢半}

与答曰"一百六十三两四铢半"吻合。

为什么恰好是"四铢半"?

316\frac{3}{16} 两折成铢得到 4.5 铢,是个"半铢"收尾。细看数字:

316×24=3×2416=7216=92\frac{3}{16}\times 24 = \frac{3\times 24}{16} = \frac{72}{16} = \frac{9}{2}

分子 72 只含一个 2 的因子(72=8×972 = 8\times 9),除以 16 后必然留下 12\frac{1}{2}——《九章算术》答案里经常出现"半",正是这种进位制下的自然产物。古书写"四铢半",就相当于今天写"4.5"。

高中课本关联

知识点定位:

  • 人教A版必修第一册:百分率、增长率与损耗率(同一模型的算术版)
  • 初中数学:分数乘法与单位换算

高考考法:

"已知单位损耗率求总损耗"在工程问题、经济问题中反复出现。本题的古算形式提醒我们:比率必须先统一单位才能相乘——"每斤七两"不能直接乘"373 两",必须先化成"每两耗多少"。

易错点:

  1. 忘记把 23 斤 5 两合成 373 两,而误算成 23×7+5×7=19623\times 7 + 5\times 7 = 196——这是把"每斤七两"和"每两七两"混为一谈;
  2. 把 316\frac{3}{16} 两误当作 316\frac{3}{16} 铢。进位率 24 提醒我们:两化铢是乘 24。

思考与拓展

1. 反求原丝量 若已知损耗为 100 两,问原丝有多少斤多少两?(提示:用 ÷716\div\frac{7}{16})

2. 损耗率的意义 本题损耗率 716≈43.75%\frac{7}{16} \approx 43.75\%,听起来很高。但从生丝到成品织物本来就要去蛹胶、去杂质,这个比例说明了什么?请查一查今天生丝到丝绸的成材率大致多少。

3. 换个损耗率 若把"一斤耗七两"改成"一斤耗五两",二十三斤五两丝会损耗多少?折成铢还是"半铢"收尾吗?

一句话总结

一斤丝耗七两,二十三斤五两(373 两)按 716\frac{7}{16} 的比率损耗,得 163 两又 316\frac{3}{16} 两——折成铢正好 4 铢半,与两千年前的答曰分毫不差。

— Y. · 2026-11-08
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