聰明反被聰明誤
上麵這個例子實際上是一個等比數列。讓我們來算一算這位宰相要多少麥粒:
1+2+4+8+……+263
=18446711073709551615(粒)
這個數字不像宇宙間的原子總數那樣大,但也夠可觀的了。1公斤小麥約有18萬粒,照這個數,那就得給宰相拿來100萬億公斤才行。
這位宰相所要求的,竟是全世界在2000年內所生產的全部小麥!這樣一來,舍罕王覺得自己金言一出,又不能兌現,怎麼辦?一大臣獻計,找個原因殺他的頭。宰相西薩·班·達依爾的頭就這樣被獻上數學的祭壇。看來,有時候聰明反被聰明誤。不過,這也反映了古印度數學的發達。
雞兔同籠問題的解法
《鏡花緣》是我國的著名小說,是清代學者李汝珍所著。在這本書裏,李汝珍寫了100個才女,她們多才多藝,有的精通琴棋書畫,有的擅長醫學星相,有的專於音韻算法……
其中有一位精通算學的才女“磯花仙子”,名叫米蘭芬,書中描繪了她計算燈數的故事。
米蘭芬算燈
宗伯府的女主人卞寶雲邀請才女們到府中的小鼇山樓上觀燈。樓上樓下彩燈流光溢彩,絢麗多姿。燈上裝飾著五彩繽紛的燈球,猶如繁星點點,難斷其數。卞寶雲請才女米蘭芬算一算樓上樓下燈的盞數。她告訴米蘭芬,樓上燈形狀有兩種:一種燈是上麵3個大球,下綴6個小球;一種燈是上麵3個大球下麵18個小球。樓下的燈也有兩種,一種是1個大球綴2個小球,一種是1個大球綴4個小球。知道樓上有大燈球396個,小燈球1440個,樓下有大燈球360個,小燈球1200個。問樓上樓下的四種燈各有多少盞?
米蘭芬說:“以樓下論,將小燈球數折半,得600,減去大燈球數360,可知綴4個小燈球的燈數為240,用360減240得120,可知綴2個小燈球的燈數為120。此用‘雞兔同籠’之法。”用同樣的方法算樓上燈數:“以1440折半,得720,720-396=324,324÷6=54。得綴18個小燈球的燈數為54。用396-54×3=234,234÷3=78。即得綴6個小燈球的燈數為78。”
《孫子算經》裏的數學題
米蘭芬“劈裏啪啦”這麼一算,是不是把你給搞糊塗了?她所說的是什麼樣的算法?
在我國唐代曾流行一部算書《孫子算經》,這本書裏記載了這樣一則有趣題目:“今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雞兔各多少?”
簡單點來說,就是說一個籠子裏關有雞和兔,數頭呢有35個,數腳呢是94隻,問雞和兔各有多少隻?
如果我們現在來做,多半是使用二元一次方程。而孫子的算法卻妙不可言。他設想雞兔的腳統統減小一半,雞變成“金雞獨立”,兔變成後兩條腿站著,來個高難度的“恭喜發財”。這樣一來,那麼現在籠子裏的腳就變成94除2得47了。假設籠子裏全是雞,這時數雞時,每隻雞都是一頭一腳(另一腳縮起來了),所以35隻雞應該有35隻腳,現有47隻腳,多出了12隻,這多出的腳是哪來的呢?原來每隻兔子都要多數1隻腳,這多出的12隻腳自然就是12隻兔子的了。這樣一來,用35減去12,得出的23就是雞的數目。