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《郭书春数学史自选集》:名数分数的表示方式

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:对名数分数,我们分单独的一个分数与同分母的几个分数两种情形来考虑。《筭数书》对名数分数的表示比非名数分数纷杂得多。而其中最多的是“m尺b分尺a”的表示方式,达24条之多,接近有名数分数的条目的。《九章筭术》的答案中若有同分母的几个分数,其表示方式与《筭数书》的第种相同,即自第二个分数起,都要重复分母。

《郭书春数学史自选集》:名数分数的表示方式

对名数分数,我们分单独的一个分数与同分母的几个分数两种情形来考虑。

1.单独的一个分数的情形

对名数分数,我们只讨论带分数的情形。因为真分数只是带分数的整数部分为零的情形。《筭数书》对名数分数的表示比非名数分数纷杂得多。比如现今的以尺为单位的分数m尺 (m,a,b均为正整数),我们先将其分为“分”后无名数单位与“分”后有名数单位二类:

(1)“分”后无名数单位:

①在负米、金贾、粟求米、圜亭、以方材圜等5条中表示成

m尺b分a;

②在“卢唐”条中表示成

m尺b分之a。

这类方式分2种,凡6条。第②种比第①种在“分”后多一“之”字;

(2)“分”后有名数单位:

①在相乘、合分、径分、出金、并租、舂粟、铜秏、羽矢、桼钱、缯幅、息钱、桼、税田、程竹、医、贾盐、挐脂、取程、秏租、租误券、粟求米、负炭、方田、以圜材方等24条中表示成

m尺b分尺a;

②在取程、取枲程、秏、少广、大广等5条中表示成

m尺有b分尺之a;

③在出金、粺毇、秏、旋粟、启从、大广等6条中表示成

m尺b分尺之a。

这类方式有3种,凡31条(出金、取程、秏、大广等4条重出,不计在内),远远超过“分”后无名数的类型。而其中最多的是“m尺b分尺a”的表示方式,达24条之多,接近有名数分数的条目的

值得注意的是,《筭数书》中有的同一条中的分数使用不同的表示方式。如“出金”条同时使用“m尺b分尺a”与“m尺b分尺之a”二种方式;“取程”条同时使用“m尺b分尺a”与“m尺有b分尺之a”二种方式;“秏”“大广”二条都同时使用“m尺有b分尺之a”与“m尺b分尺之a”二种方式;“粟求米”条同时使用“m尺b分a”与“m尺b分尺a”二种方式。

对于单独的一个名数分数,《九章筭术》及其后来的数学著作都采取标准的同一方式,即表示成:

m尺b分尺之a.

也就是与《筭数书》的第(2)类的第③种方式相同。传本中偶有不是如此表示的,人们便认为是舛误,成为校勘对象。比如《九章筭术》商功章“委粟术”中“程粟”之刘徽注“容十斗四合一龠五分之三也”,南宋[6]与源于《永乐大典》的戴震辑录本如此,戴震所整理的屈曾发刻的豫簪堂本和孔继涵刻的微波榭本中都在“五分”之下校补“龠”字,其后各本均依戴校。

《九章筭术》与《筭数书》采用相同方式的“m尺b分尺之a”者在《筭数书》中只有6条,不足《筭数书》的

2.有同分母的几个分数的情形

《筭数书》中“共买材”“狐出关”“狐皮”“女织”“并租”“妇织”“桼”“秏”“米粟并”“粟米并”“米出钱”等11条的问题的答案都是由几个同分母的分数构成的。它们的表示方式却有两种:

(1)“狐出关”“狐皮”“并租”等3条自第二个分数起省略分母。“狐出关”问的答案是:

得曰:犬出十五钱七分六,

狸出卅一钱分五,

狐出六十三钱分三。

分母都是“七”,自第二个分数起省去。“狐皮”问的答案是:

得曰:狐出十二、七十二分十一,(www.xing528.com)

狸出八、分卌九,

犬出四、分十二。

分母都是“七十二”,自第二个分数起亦省去。“并租”问的答案是:

得曰:禾租四斗卌七分十二,

麦租三斗分九,

荅租二斗分廿六。

分母都是卌七,自第二个分数起亦省去。

(2)答案都是由几个同分母的分数构成的11条中,除“狐出关”“狐皮”“并租”外,其余8条均自第二个分数起重复分母。如“女织”问的答案:

曰:始织一寸六十二分寸卅八,

次三寸六十二分寸十四,

次六寸六十二分寸廿八,

次尺二寸六十二分寸五十六,

次二尺五寸六十二分寸五十。

《九章筭术》的答案中若有同分母的几个分数,其表示方式与《筭数书》的第(2)种相同,即自第二个分数起,都要重复分母。如《九章筭术》衰分章“女子善织”与《筭数书》“女织”问基本相同,只是前者将分母约简为“三十一”。又如衰分章“甲乙丙持钱出关”问的答案为:

甲出五十一钱一百九分钱之四十一,

乙出三十二钱一百九分钱之一十二,

丙出一十六钱一百九分钱之五十六。

这种重复分母的表示方式在《九章筭术》中无一例外。

综合上述单独一个分数与同分母的几个分数这两种情形,《筭数书》中名数分数的各种表示方式的条目数如下:

(1)“分”后无名数单位者,凡10条:

①m尺b分a者,8条;

②m尺b分之a者,1条;

③省去整数部分的名数单位者,1条;

(2)“分”后有名数单位者,凡41条[2]

①m尺b分尺a者,28条;

②m尺有b分尺之a者,6条;

③m尺b分尺之a者,7条。

二类共51条[3]。在这2类6种表示方式中,只有第2类的第(3)种“m尺b分尺之a”者,共7条,成为后来中国传统数学的表示方式,《九章筭术》与之相同,不足《筭数书》的

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