【趣味數(shù)學(xué)題】戶與竿《九章算術(shù)·勾股12》
鄭濤(Tao Steven Zheng) 著
【問題】
《九章算術(shù)·勾股12》
【原文】今有戶不知高、廣,竿不知長短。橫之不出四尺,從之不出二尺,邪之適出。問:戶高、廣、袤各幾何?
【今譯】假設(shè)有一門戶,不知道它的高和廣,有一根竹竿,不知道它的長短。將竹竿橫著,有 4 尺出不去,豎起來有 2 尺出不去,將它斜著恰好能出門。問:門戶的高、廣、斜各是多少?


【題解】
設(shè)戶廣為勾 ,戶高為股
,戶邪為弦
,橫不出為勾弦差
,從不出為股弦差
。《九章算術(shù)》給的解法應(yīng)用一個有趣的勾股公式:

根據(jù)圖 2,勾方的面積為 (紅色),股方的面積為
(綠色),弦方的面積為
;黃方部分為勾方和股方相重迭的正方形,其面積為
;相對的兩個青矩形的面積都是
。由圖 2 可見
所以
根據(jù)勾股定理 ,得
開平方即得
戶高
戶廣
戶邪
戶廣 6 尺;戶高 8 尺;戶邪 10 尺(1 丈)。
《九章算術(shù)》的答案與解法
【原文】
答曰:廣六尺,高八尺,袤一丈。
術(shù)曰:從、橫不出相乘,倍,而開方除之。所得加從不出,即戶廣;加橫不出,即戶高,兩不出加之,得戶袤。
【今譯】
答案:廣是6尺,高是8尺,斜是1丈。
解法:將豎著、橫著出不去的長度相乘,加倍,而對之開方除法。所得的結(jié)果加豎著出不去的長度,即是門戶的廣;加上橫著出不去的長度,即是門戶的高;加上兩個出不去的長度,即得到門戶的斜。
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