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
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 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:
"实如法得耗数"
现代数学视角
直接算损耗率:
答案要按汉代衡制拆成"两—铢"两级。余下 两,而 :
所以:
与答曰"一百六十三两四铢半"吻合。
为什么恰好是"四铢半"?
两折成铢得到 4.5 铢,是个"半铢"收尾。细看数字:
分子 72 只含一个 2 的因子(),除以 16 后必然留下 ——《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:
- 忘记把 23 斤 5 两合成 373 两,而误算成 ——这是把"每斤七两"和"每两七两"混为一谈;
- 把 两误当作 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 )
2. 损耗率的意义 本题损耗率 ,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 的比率损耗,得 163 两又 两——折成铢正好 4 铢半,与两千年前的答曰分毫不差。