长平各几何

直田长与平之和,九十二步全包罗;

地积八亩五分五,长平步数各几何?

这是依据元代大数学家朱世杰著述的《算学启蒙》一书中的“长平各几何”一题编写而成的。原来的题目是:“今有直田八亩五分五厘,只云长平和得九十二步,问长、平各几何?”题目中的“直田”,即长方形田;“平”即长方形的宽;“只云长平和”中的“只云”,即“只知道”的意思,“长平和”,就是长与宽的和。题目的意思比较明白,不必另作说明。

解答前,我们应先搞清楚“亩”与“平方步”之间的换算关系。我国古代自“商鞅变法”以后,便废除了以前的100平方步为1亩的规定,而改用“1亩=240平方步”的制度。据此,可知题中的“八亩五分五厘”,就是

8亩5分5厘=8.55亩=240平方步×8.55=2052平方步

请你解答一下此题。

【答案】仿杨辉的示意图,也可画一个此题的示意图如下。

从图中可以看出,用4个长方形田(直田)组成的大正方形的面积是92×92=8464(平方步)。而周围的4个长方形田面积共是

2052×4=8208(平方步)

故正中心的小正方形的面积就是

8464-8208=256(平方步)

再由

256=2×2×2×2×2×2×2×2=(2×2×2×2)×(2×2×2×2)=16×16

可以知道,正中心的小正方形的边长就是16步。

然后,用“和差问题”的解题方法,即可求得这直田的长为

(92+16)÷2=108÷2=54(步)

这直田的宽为

(92-16)÷2=76÷2=38(步)

即直田的长为54步,宽为38步。