佛书二十九章:全书最简单,也最容易被跳过
二十九章,章六十三字,问字几何?答一千八百二十七。术文只有八个字——置之,乘之,即得。全卷再也找不出比这更短的题,但它是全书乘法结构的一个缩影。
原典
今有佛书,凡二十九章,章六十三字。问:字几何?
答曰:一千八百二十七。
术曰:置二十九章,以六十三字,乘之,即得。
白话翻译
有一部佛书,共二十九章,每章六十三字。问:全书共多少字?
答案是:一千八百二十七字。
术文给的算法是:把二十九章放着,拿六十三字去乘它,就得到答案。
示意图
古人的算法
术文八个字,是全卷最短的之一,短到几乎无话可说。但短有短的道理,拆开看,每一个字都站得住。
「置二十九章」——把章数放在实位。这里要注意一件事:题干给了两个数,术文只说了把其中一个「置」起来,等于直接指定了它在算式里的位置。二十九章是被乘数。
「以六十三字,乘之」——拿六十三字作乘数。这里比上一讲有意思:乘数是带着单位的,「六十三字」,不是光秃秃一个六十三。乘法在中国古算里从来不是抽象数字的游戏,两个量相乘,得到第三个量——这本书的三个量分别是章数、每章字数、全书字数。
「即得」——一乘就完了。
二十九乘六十三。今天的学生拿到这个题,两秒出答案;在算筹上,它是一次规规矩矩的三位乘两位。古人不必拆位,因为九九表一直背到九十九——本卷第 4 讲讲「九九歌」时说过,那张表就是干这个用的:
为什么不是二十九加六十三? 这是本题唯一值得问一下的地方。二十九章,每章六十三字,如果一章一章数,数的是二十九次六十三;把二十九个六十三合成一个数,就是乘法。加法是「合起来」,乘法是「同样多的份数叠起来」——二十九是份数,六十三是每份的量。看清哪个是份数、哪个是每份的量,是列式的全部功夫。
顺手验一验
乘法最可靠的检查是拆开来再算一遍:
两条路都通到 。第二种拆法正是古人在算筹上做的:先算 ,再算 ,两次部分积加起来。今天课本叫「乘法分配律」,算筹上叫「因乘分解」,在《孙子算经》里它已经是用得极其熟练的基本功。
反过来用除法也能验:,,两个都对上,说明三个数没有一处笔误。乘法与除法互为验算,这是从《孙子算经》到今天一字未变的检查习惯。
现代数学视角
这道题在现代数学的眼睛里,至少有三个层次。
第一层:它就是乘法定义本身。 章数是二十九份,每份六十三字,总量就是份数乘每份的量:
如果章数变了, 跟着章数同比例变——章数翻倍,全书字数翻倍。这是一个正比例关系,比例系数就是每章六十三字。
第二层:它是「重复单元总量」的模型。 一部书的总量由两样东西决定:多少章,每章多少字。把章数记作 、每章字数记作 ,总量 。这是一切「若干个同样的东西堆在一起」问题的原型——多少袋,每袋多重;多少行,每行几个;多少天,每天几斛。只要看到「若干个同样的东西」,式子就应该是乘法。
同一章里如果每章字数不一样,比如前十五章每章六十三字、后十四章每章五十六字,式子立刻变成 。加号一出现,就说明题目已经换了模型——从「统一单元」变成了「分区统计」。看式子里是乘号还是加号打头,就知道这道题属于哪一类。
第三层:估算的量级感。 不用真算,先估一下:二十九约三十,六十三约六十,三十乘六十是一千八百。真值 ,估的 ,差百分之一点五。估算是抓错的工具——如果算出来是一百八十二,或是一万八千二,不用复查就知道错了。今天考试时「先估后算」,用的正是这道题教的本事。
顺一顺这道题的来历
这道题在全书的位置值得看一眼:它紧跟在「丁一千五百万出兵四十万」和「平地聚粟」之后,一难一易排在一起。前一道要拆圆锥的体积,要记得圆周率的约定,要记得斛法;这一道只需要两次部分积。古算书把复杂题与简单题交替编排,这不是偶然,是让读它的人在做完大题之后有个喘口气的地方,也是在提醒:算学的底子,一大半是靠简单题练熟的。
也可以说,这道题是全书乘法的一个标准样式。卷中第 4 讲讲九九歌,本卷后面还有「雉兔同笼」「三女相会」——只要是「同样的份数反复出现」,最后都用一次乘法收尾。把《孙子算经》的题按运算归一遍类,出现最多的就是这种一句话算术。
再看一个数: 每四秒读一个字,一口气读完要两小时零两分钟。一部两千年前的书,两千个字正好是「一个下午的诵读量」,这个尺度跟今天一篇长文的阅读时间相当。古算题里的数字不是随手编的,它们大多长在日常经验的边上。
高中课本关联
乘法与分配律: 是分配律的标准用法。高中一年级学代数变形,,原型就是这个。
一次函数与建模: 是一条标准的正比例函数。课本里「一打十二个, 打多少个」问的就是它——把「每章六十三字」换成「每打十二个」,式子一个字母都不改。数学建模里换皮不换骨,是最该练的眼力。
数列与求和:如果问的不是总字数,而是「第 章的最后一个字是全书的第几字」,答案是 ——一个等差数列,公差是六十三字。前 章共 字。这道题的算式可以立刻改写成一道数列题。
近似计算:估算 ,相对误差约百分之一点五。课本里「用四舍五入取近似值」的练习,在这里有了实际用途:先估后算,用来对答案。
思考与拓展
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换一组数:若佛书凡三十五章,章五十六字,问字几何?(提示:三十五乘五十六,先估一下是两千左右,再算准。)
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反着问:若一部佛书凡二十二章,共一千四百五十二字,问章均几字?
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改成分数:若末一章只有半章那么多字(每章六十三字的一半),全书共多少字?(提示:。)
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编一道类似的题:若一车装五十斛,问运二百斛需几车?把你的题目写成「题面—答—术」三段,跟《孙子算经》的格式对照。
一句话总结
二十九章乘六十三字等于一千八百二十七,八个字的术文配一个两秒的出题——但这道题是全书乘法结构的一个缩影:份数乘每份的量,看清哪个是份数,式子的全部功夫就完了。