一车五十斛:带余除法写成古汉语是什么样
租九万八千七百六十二斛,一车载五十斛,问用车几何?答曰一千九百七十五乘奇一十二斛。「乘」是整车、「奇」是零头——古汉语用两个字说清了今天带余除法里的商和余数。
原典
今有租,九万八千七百六十二斛,欲以一车载五十斛。问:用车几何?
答曰:一千九百七十五乘奇一十二斛。
术曰:置租九万八千七百六十二斛为实,以一车所载五十斛为法。实如法,即得。
白话翻译
有一批租谷,共九万八千七百六十二斛。想用车来运,每辆车装五十斛。问:要用多少辆车?
答案是:一千九百七十五整车,还多一十二斛。
术文的算法是:把租谷九万八千七百六十二斛当作「实」(被除数),把一车能装的五十斛当作「法」(除数)。实除以法,就得到答案。
示意图
古人的算法
这道题的术文是《孙子算经》里除法运算的标准模板:先点明谁是实、谁是法,再说「实如法,即得」。这句话在全书反复出现,性质相当于今天的「被除数除以除数」。本题的全部数学内容,就是把这一句落到具体数字上。
先算 1975 是怎么来的。 用五十去试除九万八千七百六十二,逐步往下减:
三段的倍数加起来是 ,剩下的零头是 12。所以
验算答曰:,加上奇零 12,得 98762,与题设完全吻合。。
这里必须讲清「乘」和「奇」两个字的用法,它们不是修饰词,而是两个专门的位置名词。
- 「一千九百七十五乘」:1975 份完整的「一车五十斛」,也就是今天说的商。
- 「奇一十二斛」:「奇」读作 ,指零头、余数,即除尽之后不足一份的那部分。
于是「一千九百七十五乘奇一十二斛」这一句,翻译成今天的记号就是
余数必须小于除数,这一条古人是守着的。 12 小于 50,所以它是一个合法的「奇」。假如余出来 56,那就不该叫「奇 56」,而应再算一乘、奇 6。古算书里几乎看不到违反这条的答案,这说明「带余除法」的结构在秦汉就已经很稳了。
现代数学视角
今天的写法是带余除法:对整数 与正整数 ,存在唯一的一对整数 使得
在本题里 、、、。「乘」就是 ,「奇」就是 ,术文的「实」是 ,「法」是 。 四个字,四个符号,一一对应。
换成小数,答案是
小数 1975.24 与带余写法 余 讲的是同一件事,但小数把余数「化整」进了小数位,带余写法则保住余数的独立身份。在古代,这个区别有实际后果:剩下的 12 斛谷物是看得见摸得着的实物,它要入库、要记账,不能被抹成一个不完整的小数位。今天会计上「1975 套余 12 件」的库存表述,与「奇一十二斛」是同一个逻辑。
还有一个反方向的问题值得注意:如果问的是「需要多少辆车才能一次运完」,答案就不是 1975 而是 1976。 1975 车运走 98750 斛,还差 12 斛没搬完,必须再派一辆。所以
同一个算式,答曰「1975 余 12」回答的是「装了多少整车」,答「1976」回答的是「跑一趟要几辆车」。问题问法不同,答案就不同,这是带余除法最容易被高中生搞混的地方。
高中课本关联
带余除法与整除:课本在「整除」一章给出 (),并由此定义「 整除 」当且仅当 。本题 ,所以 50 不整除 98762。反过来,,而 ——共有的因子只有 2,所以最大公约数是 2, 约分到最简就是 。
算法与程序:带余除法正是编程里取余运算的原型。98762 // 50 得 1975,98762 % 50 得 12,两个值分开存放。「奇」这个字在今天的代码里叫 remainder,位置不同,职责一样。
不等式与取整:向上取整 是高中常见记号,它的现实原型就是「剩一点也得再跑一趟」。从 推出车数为 1976,是一个标准的「由商和余数得到上取整」的推理。
思考与拓展
- 换一组数:若租谷九万八千七百五十斛,仍以一车载五十斛,问用车几何?此时有「奇」吗?再算租谷九万八千七百六十三斛的情形。
- 满载与跑空:就第 1 题的三种数据,分别回答「装了多少整车」和「一次运完需派几辆车」。两个答案何时相同、何时不同?
- 改换车载:若租谷仍为九万八千七百六十二斛,改为一车载五十五斛,问乘几何、奇几何?(先估一估商会变小,再算准确值验算。)
- 分几天运:车队每天最多运一万斛。若按本题数据租谷共 98762 斛,问需几天运完?最后一天运多少?把「每天上限」当成一个新的「法」,余数怎么解释?
- 余数的约束:找一个大于 98762 的租谷数,使一车五十斛时「奇」恰好为 49;再找一个使「奇」为 0 的数。这两类数各写出通项形式。
一句话总结
「乘」与「奇」两个字,把带余除法的商和余数钉在了古汉语里——98762 除以 50,得 1975 乘奇 12,结构与今天的 分毫不差。