前麵已經介紹了,米蘭芬是《鏡花緣》裏的一個“才女”,精通數學,在書中有不少她解數學題的故事。
有一位才女要考考米蘭芬:“有一套金杯,大小一共9隻,共用126兩黃金打造,這些杯子從小到大每隻都比前一隻重同樣多,且第二隻是第一隻重量的2倍”,她問米蘭芬,“你能算出杯重嗎?”
米蘭芬說:“這要用‘差分之法’。”並算出這9隻杯子重量依次為2兩8錢、5兩6錢、8兩4錢、11兩2錢、14兩、16兩8錢、19兩6錢,22兩4錢和25兩2錢。
這裏“差分之法”實際上就是現在的等差數列的計算方法。由於從第二個杯子起,各個杯子的重量分別是最小杯的2、3、4、5、6、7、8、9倍,所以,這些杯子的重量是最小杯子的
1+2+3+4+5+6+7+8+9=9(9+1)÷2=45(倍)。
於是,最小的杯子重量為126÷45=2.8(兩),以後再算出各個杯子的重量。
又有一位才女指著一張圓桌,問米蘭芬:“你能算出它的周長嗎?”
米蘭芬說可以,她叫人拿尺量得圓桌直徑為3尺2寸,然後畫了一個“鋪地錦”:
於是得出:圓周長為一丈零零四分八。並說周三徑一是古率,不太準,較準確的數字是徑一周三一四一五九二六五,(正是祖衝之計算的結果)並聲明隻用“大數”(較接近的近似值)三一四計算得出的圓周長。這就是說,米蘭芬用3.2×3.14=10.048。
什麼是鋪地錦呢?
鋪地錦原來是古代阿拉伯人計算乘法時用的一種方法,後來傳入我國,這種算法被起了一個很好聽的名字:鋪地錦。你看前麵米蘭芬畫的那個乘法圖式,象不象用瓷磚鋪起的地麵。我們如何用鋪地錦來計算乘法呢?
比如要計算34227,被乘數與乘數分別有3個與2個有效數字。就可以畫一個三列二行(豎的叫列,橫的叫行)的方格,並畫出一係列的對角線。在方格上方寫上被乘數342,每個方格上寫一個數字,右方從上列下寫出乘數27,然後就開始相乘:先用2分別乘以3、4、2,得到6、8、4,把這三個數字分別填在與被乘數、乘數的對應數字對齊的方格中,均填在下半格。再用7分別乘3、4、2,得出21、28、14,把這三個數依次填在相應的格子中。各個積的個位數字填在右下的半格中,十位數字填在左上的半格中,填完後,按斜線,把每兩條斜線間夾的數字分別相加,和寫在格子外的相應位置。如和超過10,則格子外隻記和的個位數字,而和的十位數字則在上一斜線間補記上。(如圖中加圈的兩個數字)在上一斜線間數字求和時,這些補記的數字也要加進去。全部加完後,從左上到右下沿格子外讀數,即是所求積,即34227=9234。
這個乘法在古印度則是這樣算的:
古印度算法與鋪地錦在形式上雖然不同,但實質上是一樣的,現代的豎式乘法則是在此基礎上加以改進的結果。