九章算術

它是中國古代第一部數學專著,是《算經十書》中最重要的一種,成於公元一世紀左右。該書內容十分豐富,系統總結了戰國、秦、漢時期的數學成就。同時,《九章算術》在數學上還有其獨到的成就,不僅最早提到分數問題,也首先記錄了盈不足等問題,《方程》章還在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運算法則。它是一本綜合性的歷史著作,它的出現標誌中國古代數學形成了完整的體系。

卷七

○盈不足(以御隱雜互見) 今有共買物,人出八,盈三;人出七,不足四。問人數、物價各幾何?答曰: 七人。物價五十三。


今有共買雞,人出九,盈一十一;人出六,不足十六。問人數、雞價各幾何? 答曰:九人。雞價七十。


今有共買璡,人出半,盈四;人出少半,不足三。問人數、璡價各幾何?答 曰:四十二人。璡價十七。


〔注云“若兩設有分者,齊其子,同其母”,此問兩設俱見零分,故齊其子, 同其母。又云“令下維乘上。訖,以同約之”,不可約,故以乘,同之。〕 今有共買牛,七家共出一百九十,不足三百三十;九家共出二百七十,盈三 十。問家數、牛價各幾何?答曰:一百二十六家。牛價三千七百五十。


〔按:此術並盈不足者,爲衆家之差,故以爲實。置所出率,各以家數除之, 各得一家所出率。以少減多者,得一家之差。以除,即家數。以出率乘之,減盈, 故得牛價也。〕 術曰:置所出率,盈不足各居其下。令維乘所出率,並,以爲實。並盈、不 足,爲法。實如法而一。


〔按:盈者,謂朓;不足者,謂之朒;所出率謂之假令。盈、朒維乘兩 設者,欲爲同齊之意。據“共買物,人出八,盈三;人出七,不足四”,齊其假 令,同其盈、朒,盈、朒俱十二。通計齊則不盈不朒之正數,故可並之爲 實,並盈、不足爲法。齊之三十二者,是四假令,有盈十二;齊之二十一者,是 三假令,亦朒十二;並七假令合爲一實,故並三、四爲法。〕 有分者通之。


〔若兩設有分者,齊其子,同其母。令下維乘上,訖,以同約之。〕 盈不足相與同其買物者,置所出率,以少減多,餘,以約法、實。實爲物價, 法爲人數。


〔“所出率以少減多”者,餘,謂之設差,以爲少設。則並盈、朒,是爲 定實。故以少設約定實,則法,爲人數;適足之實故爲物價。盈朒當與少設相 通。不可遍約,亦當分母乘,設差爲約法、實。〕 其一術曰:並盈、不足爲實。以所出率,以少減多,餘爲法。實如法得一人。


以所出率乘之,減盈、增不足,即物價。


〔此術意謂盈不足爲衆人之差。以所出率以少減多,餘爲一人之差。以一人 之差約衆人之差,故得人數也。〕 今有共買金,人出四百,盈三千四百;人出三百,盈一百。問人數、金價各 幾何?答曰:三十三人。金價九千八百。


今有共買羊,人出五,不足四十五;人出七,不足三。問人數、羊價各幾何? 答曰:二十一人。羊價一百五十。


術曰:置所出率,盈、不足各居其下。令維乘所出率,以少減多,餘爲實。


兩盈、兩不足以少減多,餘爲法。實如法而一。有分者,通之。兩盈兩不足相與 同其買物者,置所出率,以少減多,餘,以約法、實。實爲物價,法爲人數。


〔按:此術兩不足者,兩設皆不足於正數。其所以變化,猶兩盈。而或有勢 同而情違者。當其爲實,俱令不足維乘相減,則遺其所不足焉。故其餘所以爲實 者,無朒數以損焉。蓋出而有餘,兩盈。兩設皆逾於正數。假令與共買物,人 出八,盈三;人出九,盈十。齊其假令,同其兩盈。兩盈俱三十。舉齊則兼去。


其餘所以爲實者,無盈數。兩盈以少減多,餘爲法。齊之八十者,是十假令;而 凡盈三十者,是十,以三之;齊之二十七者,是三假令;而凡盈三十者,是三, 以十之。今假令兩盈共十、三,以三減十,餘七,爲一實。故令以三減十,餘七 爲法。所出率以少減多,餘謂之設差。因設差爲少設,則兩盈之差是爲定實。故 以少設約法得人數,約實即得金數。〕 其一術曰:置所出率,以少減多,餘爲法。兩盈、兩不足以少減多,餘爲實。


實如法而一,得人數。以所出率乘之,減盈、增不足,即物價。


〔“置所出率,以少減多”,得一人之差。兩盈、兩不足相減,爲衆人之差。


故以一人之差除之,得人數。以所出率乘之,減盈、增不足,即物價。〕 今有共買犬,人出五,不足九十;人出五十,適足。問人數、犬價各幾何? 答曰:二人。犬價一百。


今有共買豕,人出一百,盈一百;人出九十,適足。問人數、豕價各幾何? 答曰:一十人。豕價九百。


術曰:以盈及不足之數爲實。置所出率,以少減多,餘爲法。實如法得一人。


其求物價者,以適足乘人數,得物價。


〔此術意謂以所出率,以少減多者,餘是一人不足之差。不足數爲衆人之差。


以一人差約之,故得人之數也。以盈及不足數爲實者,數單見,即衆人差,故以 爲實。所出率以少減多,即一人差,故以爲法。以除衆人差,得人數。以適足乘 人數,即得物價也。〕 今有米在十鬥桶中,不知其數。滿中添粟而舂之,得米七鬥。問故米幾何? 答曰:二斗五升。


術曰:以盈不足術求之。假令故米二斗,不足二升;令之三鬥,有餘二升。


〔按:桶受一斛,若使故米二斗,須添粟八斗以滿之。八斗得糲米四鬥八升, 課於七鬥,是爲不足二升。若使故米三鬥,須添粟七鬥以滿之。七鬥得糲米四鬥 二升,課於七鬥,是爲有餘二升。以盈不足維乘假令之數者,欲爲齊同之意。爲 齊同者,齊其假令,同其盈朒。通計齊即不盈不朒之正數,故可以並之爲實, 並盈、不足爲法。實如法,即得故米斗數,乃不盈不朒之正數也。〕 今有垣高九尺。瓜生其上,蔓日長七寸;瓠生其下,蔓日長一尺。問幾何日 相逢?瓜、瓠各長几何?答曰:五日十七分日之五。瓜長三尺七寸一十七分寸之 一。瓠長五尺二寸一十七分寸之一十六。


術曰:假令五日,不足五寸;令之六日,有餘一尺二寸。


〔按:“假令五日,不足五寸”者,瓜生五日,下垂蔓三尺五寸;瓠生五日, 上延蔓五尺;課於九尺之垣,是爲不足五寸。“令之六日,有餘一尺二寸”者, 若使瓜生六日,下垂蔓四尺二寸;瓠生六日,上延蔓六尺;課於九尺之垣,是爲 有餘一尺二寸。以盈、不足維乘假令之數者,欲爲齊同之意。齊其假令,同其盈 朒。通計齊即不盈不朒之正數,故可並以爲實,並盈、不足爲法。實如法而 一,即設差不盈不朒之正數,即得日數。以瓜、瓠一日之長乘之,故各得其長 之數也。〕 今有蒲生一日,長三尺;莞生一日,長一尺。蒲生日自半,莞生日自倍。問 幾何日而長等?答曰:二日十三分日之六。各長四尺八寸一十三分寸之六。


術曰:假令二日,不足一尺五寸;令之三日,有餘一尺七寸半。


〔按:“假令二日,不足一尺五寸”者,蒲生二日,長四尺五寸;莞生二日, 長三尺;是爲未相及一尺五寸,故曰不足。“令之三日,有餘一尺七寸半”者, 蒲增前七寸半,莞增前四尺,是爲過一尺七寸半,故曰有餘。以盈不足乘除之。


又以後一日所長各乘日分子,如日分母而一者,各得日分子之長也。故各增二日 定長,即得其數。〕 今有醇酒一斗,直錢五十;行酒一斗,直錢一十。今將錢三十,得酒二斗。


問醇、行酒各得幾何?答曰:醇酒二升半。行灑一斗七升半。


術曰:假令醇酒五升,行酒一斗五升,有餘一十;令之醇酒二升,行酒一斗 八升,不足二。


〔據醇酒五升,直錢二十五;行酒一斗五升,直錢一十五;課於三十,是爲 有餘十。據醇酒二升,直錢一十;行酒一斗八升,直錢一十八;課於三十,是爲 不足二。以盈不足術求之。此問已有重設及其齊同之意也。〕 今有大器五,小器一,容三斛;大器一,小器五,容二斛。問大、小器各容 幾何?答曰:大器容二十四分斛之十三。小器容二十四分斛之七。


術曰:假令大器五斗,小器亦五斗,盈一十鬥;令之大器五斗五升,小器二 鬥五升,不足二斗。


〔按:大器容五斗,大器五容二斛五斗。以減三斛,餘五鬥,即小器一所容。


故曰“小器亦五斗”。小器五容二斛五斗,大器一,合爲三斛。課於兩斛,乃多 十鬥。令之大器五斗五升,大器五合容二斛七鬥五升。以減三斛,餘二鬥五升, 即小器一所容。故曰小器二斗五升”。大器一容五斗五升,小器五合容一斛二斗 五升,合爲一斛八斗。課於二斛,少二斗。故曰“不足二斗”。以盈不足維乘, 除之。〕 今有漆三得油四,油四和漆五。今有漆三鬥,欲令分以易油,還自和餘漆。


問出漆、得油、和漆各幾何?答曰:出漆一斗一升四分升之一。得油一斗五升。


和漆一斗八升四分升之三。


術曰:假令出漆九升,不足六升;令之出漆一斗二升,有餘二升。


〔按:此術三鬥之漆,出九升,得油一斗二升,可和漆一斗五升,餘有二斗 一升,則六升無油可和,故曰“不足六升”。令之出漆一斗二升,則易得油一斗 六升,可和漆二斗。於三鬥之中已出一斗二升,餘有一斗八升。見在油合和得漆 二斗,則是有餘二升。以盈、不足維乘之,爲實。並盈、不足爲法。實如法而一, 得出漆升數。求油及和漆者,四、五各爲所求率,三、四各爲所有率,而今有之, 即得也。〕 今有玉方一寸,重七兩;石方一寸,重六兩。今有石立方三寸,中有玉,並 重十一斤。問玉、石重各幾何?答曰:玉一十四寸,重六斤二兩。石一十三寸, 重四斤一十四兩。


術曰:假令皆玉,多十三兩;令之皆石,不足一十四兩。不足爲玉,多爲石。


各以一寸之重乘之,得玉、石之積重。


〔立方三寸是一面之方,計積二十七寸。玉方一寸重七兩,石方一寸重六兩, 是爲玉、石重差一兩。假令皆玉,合有一百八十九兩。課於一十一斤,有餘一十 三兩。玉重而石輕,故有此多。即二十七寸之中有十三寸,寸損一兩,則以爲石 重,故言多爲石。言多之數出於石以爲玉。假令皆石,合有一百六十二兩。課於 十一斤,少十四兩,故曰不足。此不足即以重爲輕。故令減少數於並重,即二十 七寸之中有十四寸,寸增一兩也。〕 今有善田一畝,價三百;惡田七畝,價五百。今並買一頃,價錢一萬。問善、 惡田各幾何?答曰:善田一十二畝半。惡田八十七畝半。


術曰:假令善田二十畝,惡田八十畝,多一千七百一十四錢七分錢之二;令 之善田一十畝,惡田九十畝,不足五百七十一錢七分錢之三。


〔按:善田二十畝,直錢六千;惡田八十畝,直錢五千七百一十四、七分錢 之二,課於一萬,是多一千七百一十四、七分錢之二。令之善田十畝,直錢三千; 惡田九十畝,直錢六千四百二十八、七分錢之四;課於一萬,是爲不足五百七十 一、七分錢之三。以盈不足術求之也。〕 今有黃金九枚,白銀一十一枚,稱之重,適等。交 易其一,金輕十三兩。問 金、銀一枚各重幾何?答曰:金重二斤三兩一十八銖。銀重一斤一十三兩六銖。


術曰:假令黃金三斤,白銀二斤一十一分斤之五,不足四十九,於右行。令 之黃金二斤,白銀一斤一十一分斤之七,多一十五,於左行。以分母各乘其行內 之數。以盈、不足維乘所出率,並,以爲實。並盈、不足爲法。實如法,得黃金 重。分母乘法以除,得銀重。約之得分也。


〔按:此術假令黃金九,白銀一十一,俱重二十七斤。金,九約之,得三斤; 銀,一十一約之,得二斤一十一分斤之五;各爲金、銀一枚重數。就金重二十七 斤之中減一金之重,以益銀,銀重二十七斤之中減一銀之重,以益金,則金重二 十六斤一十一分斤之五,銀重二十七斤一十一分斤之六。以少減多,則金輕一十 七兩一十一分兩之五。課於一十三兩,多四兩一十一分兩之五。通分內子言之, 是爲不足四十九。又令之黃金九,一枚重二斤,九枚重一十八斤;白銀一十一, 亦合重一十八斤也。乃以一十一除之,得一斤一十一分斤之七,爲銀一枚之重數。


今就金重一十八斤之中減一枚金,以益銀;復減一枚銀,以益金,則金重一十七 斤一十一分斤之七,銀重一十八斤一十一分斤之四。以少減多,即金輕一十一分 斤之八。課於一十三兩,少一兩一十一分兩之四。通分內子言之,是爲多一十五。


以盈不足爲之,如法,得金重。分母乘法以除者,爲銀兩分母,故同之。須通法 而後乃除,得銀重。餘皆約之者,術省故也。〕 今有良馬與駑馬髮長安,至齊。齊去長安三千里。良馬初日行一百九十三裏, 日增一十三裏,駑馬初日行九十七裏,日減半里。良馬先至齊,復還迎駑馬。問 幾何日相逢及各行幾何?答曰:一十五日一百九十一分日之一百三十五而相逢。


良馬行四千五百三十四里一百九十一分裏之四十六。駑馬行一千四百六十五里一 百九十一分裏之一百四十五。


術曰:假令十五日,不足三百三十七裏半;令之十六日,多一百四十里。以 盈、不足維乘假令之數,並而爲實。並盈、不足爲法。實如法而一,得日數。不 盡者,以等數除之而命分。求良馬行者:十四乘益疾裏數而半之,加良馬初日之 行裏數,以乘十五日,得十五日之凡行。又以十五日乘益疾裏數,加良馬初日之 行。以乘日分子,如日分母而一。所得,加前良馬凡行裏數,即得。其不盡而命 分。求駑馬行者:以十四乘半里,又半之,以減駑馬初日之行裏數,以乘十五日, 得駑馬十五日之凡行。又以十五日乘半里,以減駑馬初日之行,餘,以乘日分子, 如日分母而一。所得,加前裏,即駑馬定行裏數。其奇半里者,爲半法。以半法 增殘分,即得。其不盡者而命分。


〔按:“令十五日,不足三百三十七裏半”者,據良馬十五日凡行四千二百 六十里,除先去齊三千里,定還迎駑馬一千二百六十里;駑馬十五日凡行一千四 百二里半,並良、駑二馬所行,得二千六百六十二里半。課於三千里,少三百三 十七裏半。故曰不足。“令之十六日,多一百四十里”者,據良馬十六日凡行四 千六百四十八里;除先去齊三千里,定還迎駑馬一千六百四十八里,駑馬十六日 凡行一千四百九十二里。並良、駑二馬所行,得三千一百四十里。課於三千里, 餘有一百四十里。故謂之多也。以盈不足之,實如法而一,得日數者,即設差不 盈不朒之正數。以二馬初日所行裏乘十五日,爲一十五日平行數。求初末益疾 減遲之數者,並一與十四,以十四乘而半之,爲中平之積。又令益疾減遲裏數乘 之,各爲減益之中平裏。故各減益平行數,得一十五日定行裏。若求後一日,以 十六日之定行裏數乘日分子,如日分母而一,各得日分子之定行裏數。故各並十 五日定行裏,即得。其駑馬奇半里者,法爲全裏之分,故破半里爲半法,以增殘 分,即合所問也。〕 今有人持錢之蜀賈,利十,三。初返歸一萬四千,次返歸一萬三千,次返歸 一萬二千,次返歸一萬一千,後返歸一萬。凡五返歸錢,本利俱盡。問本持錢及 利各幾何?答曰:本三萬四百六十八錢三十七萬一千二百九十三分錢之八萬四千 八百七十六。利二萬九千五百三十一錢三十七萬一千二百九十三分錢之二十八萬 六千四百一十七。


術曰:假令本錢三萬,不足一千七百三十八錢半;令之四萬,多三萬五千三 百九十錢八分。


〔按:假令本錢三萬,並利爲三萬九千;除初返歸留,餘,加利爲三萬二千 五百;除二返歸留,餘,又加利爲二萬五千三百五十;除第三返歸留,餘,又加 利爲一萬七千三百五十五;除第四返歸留,餘,又加利爲八千二百六十一錢半; 除第五返歸留,合一萬錢,不足一千七百三十八錢半。若使本錢四萬,並利爲五 萬二千;除初返歸留,餘,加利爲四萬九千四百;除第二返歸留,餘,又加利爲 四萬七千三百二十;除第三返歸留,餘,又加利爲四萬五千九百一十六;除第四 返歸留,餘,又加利爲四萬五千三百九十錢八分;除第五返歸留,合一萬,餘三 萬五千三百九十錢八分,故曰多。


又術:置後返歸一萬,以十乘之,十三而一,即後所持之本。加一萬一千, 又以十乘之,十三而一,即第四返之本。加一萬二千,又以十乘之,十三而一, 即第三返之本。加一萬三千,又以十乘之,十三而一,即第二返之本。加一萬四 千,又以十乘之,十三而一,即初持之本。並五返之錢以減之,即利也。〕 今有垣厚五尺,兩鼠對穿。大鼠日一尺,小鼠亦日一尺。大鼠日自倍,小鼠 日自半。問幾何日相逢?各穿幾何?答曰:二日一十七分日之二。大鼠穿三尺四 寸十七分寸之一十二,小鼠穿一尺五寸十七分寸之五。


術曰:假令二日,不足五寸;令之三日,有餘三尺七寸半。


〔大鼠日倍,二日合穿三尺;小鼠日自半,合穿一尺五寸;並大鼠所穿,合 四尺五寸。課於垣厚五尺,是爲不足五寸。令之三日,大鼠穿得七尺,小鼠穿得 一尺七寸半。並之,以減垣厚五尺,有餘三尺七寸半。以盈不足術求之,即得。


以後一日所穿乘日分子,如日分母而一,即各得日分子之中所穿。故各增二日定 穿,即合所問也。〕


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九章算術 卷七