卷八
原文:
○方程(以御錯(cuò)糅正負(fù)) 今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,實(shí)三十九斗;上禾二秉,中禾三秉, 下禾一秉,實(shí)三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,實(shí)二十六斗。問上、 中、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰:上禾一秉九斗四分斗之一。中禾一秉四斗四分斗 之一。下禾一秉二斗四分斗之三。
方程 〔程,課程也。群物總雜,各列有數(shù),總言其實(shí)。令每行為率。二物者再程, 三物者三程,皆如物數(shù)程之。并列為行,故謂之方程。行之左右無所同存,且為 有所據(jù)而言耳。此都術(shù)也,以空言難曉,故特系之禾以決之。又列中、左行如右 行也?!?術(shù)曰:置上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,實(shí)三十九斗于右方。中、左禾列 如右方。以右行上禾遍乘中行,而以直除。
〔為術(shù)之意,令少行減多行,反復(fù)相減,則頭位必先盡。上無一位,則此行 亦闕一物矣。然而舉率以相減,不害余數(shù)之課也。若消去頭位,則下去一物之實(shí)。
如是疊令左右行相減,審其正負(fù),則可得而知。先令右行上禾乘中行,為齊同之 意。為齊同者,謂中行直減右行也。從簡(jiǎn)易雖不言齊同,以齊同之意觀之,其義 然矣?!?又乘其次,亦以直除。
〔復(fù)去左行首。〕 然以中行中禾不盡者遍乘左行,而以直除。
〔亦令兩行相去行之中禾也?!?左方下禾不盡者,上為法,下為實(shí)。實(shí)即下禾之實(shí)。
〔上、中禾皆去,故余數(shù)是下禾實(shí),非但一秉。欲約眾秉之實(shí),當(dāng)以禾秉數(shù) 為法。列此,以下禾之秉數(shù)乘兩行,以直除,則下禾之位皆決矣。各以其余一位 之秉除其下實(shí)。即計(jì)數(shù)矣用算繁而不省。所以別為法,約也。然猶不如自用其舊。
廣異法也?!?求中禾,以法乘中行下實(shí),而除下禾之實(shí)。
〔此謂中兩禾實(shí),下禾一秉實(shí)數(shù)先見,將中秉求中禾,其列實(shí)以減下實(shí)。而 左方下禾雖去一,以法為母,于率不通。故先以法乘,其通而同之。俱令法為母, 而除下禾實(shí)。以下禾先見之實(shí)令乘下禾秉數(shù),即得下禾一位之列實(shí)。減于下實(shí), 則其數(shù)是中禾之實(shí)也?!?余,如中禾秉數(shù)而一,即中禾之實(shí)。
〔余,中禾一位之實(shí)也。故以一位秉數(shù)約之,乃得一秉之實(shí)也?!?求上禾,亦以法乘右行下實(shí),而除下禾、中禾之實(shí)。
〔此右行三禾共實(shí),合三位之實(shí)。故以二位秉數(shù)約之,乃得一秉之實(shí)。今中 下禾之實(shí)其數(shù)并見,令乘右行之禾秉以減之。故亦如前各求列實(shí),以減下實(shí)也?!?余,如上禾秉數(shù)而一,即上禾之實(shí)。實(shí)皆如法,各得一斗。
〔三實(shí)同用,不滿法者,以法命之。母、實(shí)皆當(dāng)約之。〕 今有上禾七秉,損實(shí)一斗,益之下禾二秉,而實(shí)一十斗;下禾八秉,益實(shí)一 斗,與上禾二秉,而實(shí)一十斗。問上、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰:上禾一秉實(shí)一 斗五十二分斗之一十八。下禾一秉實(shí)五十二分斗之四十一。
術(shù)曰:如方程。損之曰益,益之曰損。
〔問者之辭雖?今按:實(shí)云上禾七秉,下禾二秉,實(shí)一十一斗;上禾二秉, 下禾八秉,實(shí)九斗也?!皳p之曰益”,言損一斗,余當(dāng)一十斗;今欲全其實(shí),當(dāng) 加所損也。“益之曰損”,言益實(shí)以一斗,乃滿一十斗;今欲知本實(shí),當(dāng)減所加, 即得也?!?損實(shí)一斗者,其實(shí)過一十斗也;益實(shí)一斗者,其實(shí)不滿一十斗也。
〔重諭損益數(shù)者,各以損益之?dāng)?shù)損益之也。〕 今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,實(shí)皆不滿斗。上取中、中取下、下取 上各一秉而實(shí)滿斗。問上、中、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰上禾一秉實(shí)二十五分斗 之九。中禾一秉實(shí)二十五分斗之七。下禾一秉實(shí)二十五分斗之四。
術(shù)曰:如方程。各置所取。
〔置上禾二秉為右行之上,中禾三秉為中行之中,下禾四秉為左行之下,所 取一秉及實(shí)一斗各從其位。諸行相借取之物皆依此例。〕 以正負(fù)術(shù)入之。
正負(fù)術(shù)曰: 〔今兩算得失相反,要令正負(fù)以名之。正算赤,負(fù)算黑,否則以邪正為異。
方程自有赤、黑相取,法、實(shí)數(shù)相推求之術(shù)。而其并減之勢(shì)不得廣通,故使赤、 黑相消奪之,于算或減或益。同行異位殊為二品,各有并、減之差見于下焉。著 此二條,特系之禾以成此二條之意。故赤、黑相雜足以定上下之程,減、益雖殊 足以通左右之?dāng)?shù),差、實(shí)雖分足以應(yīng)同異之率。然則其正無入以負(fù)之,負(fù)無入以 正之,其率不妄也。〕 同名相除, 〔此謂以赤除赤,以黑除黑,行求相減者,為去頭位也。然則頭位同名者, 當(dāng)用此條,頭位異名者,當(dāng)用下條?!?異名相益, 〔益行減行,當(dāng)各以其類矣。其異名者,非其類也。非其類者,猶無對(duì)也, 非所得減也。故赤用黑對(duì)則除,黑;無對(duì)則除,黑;黑用赤對(duì)則除,赤;無對(duì)則 除,赤;赤黑并于本數(shù)。此為相益之,皆所以為消奪。消奪之與減益成一實(shí)也。
術(shù)本取要,必除行首。至于他位,不嫌多少,故或令相減,或令相并,理無同異 而一也?!?正無入負(fù)之,負(fù)無入正之。
〔無入,為無對(duì)也。無所得減,則使消奪者居位也。其當(dāng)以列實(shí)或減下實(shí), 而行中正負(fù)雜者亦用此條。此條者,同名減實(shí),異名益實(shí),正無入負(fù)之,負(fù)無入 正之也。〕 其異名相除,同名相益,正無入正之,負(fù)無入負(fù)之。
〔此條異名相除為例,故亦與上條互取。凡正負(fù)所以記其同異,使二品互相 取而已矣。言負(fù)者未必負(fù)于少,言正者未必正于多。故每一行之中雖復(fù)赤黑異算 無傷。然則可得使頭位常相與異名。此條之實(shí)兼通矣,遂以二條反覆一率。觀其 每與上下互相取位,則隨算而言耳,猶一術(shù)也。又,本設(shè)諸行,欲因成數(shù)以相去 耳。故其多少無限,令上下相命而已。若以正負(fù)相減,如數(shù)有舊增法者,每行可 均之,不但數(shù)物左右之也。〕 今有上禾五秉,損實(shí)一斗一升,當(dāng)下禾七秉;上禾七秉,損實(shí)二斗五升,當(dāng) 下禾五秉。問上、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰:上禾一秉五升。下禾一秉二升。
術(shù)曰:如方程。置上禾五秉正,下禾七秉負(fù),損實(shí)一斗一升正。
〔言上禾五秉之實(shí)多,減其一斗一升,余,是與下禾七秉相當(dāng)數(shù)也。故互其 算,令相折除,以一斗一升為差。為差者,上禾之余實(shí)也?!?次置上禾七秉正,下禾五秉負(fù),損實(shí)二斗五升正。以正負(fù)術(shù)入之。
〔按:正負(fù)之術(shù),本設(shè)列行,物程之?dāng)?shù)不限多少,必令與實(shí)上下相次,而以 每行各自為率。然而或減或益,同行異位,殊為二品,各自并、減,之差見于下 也?!?今有上禾六秉,損實(shí)一斗八升,當(dāng)下禾一十秉;下禾一十五秉,損實(shí)五升, 當(dāng)上禾五秉。問上、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰:上禾一秉實(shí)八升。下禾一秉實(shí)三 升。
術(shù)曰:如方程。置上禾六秉正,下禾一十秉負(fù),損實(shí)一斗八升正。次,上禾 五秉負(fù),下禾一十五秉正,損實(shí)五升正。以正負(fù)術(shù)入之。
〔言上禾六秉之實(shí)多,減損其一斗八升,余是與下禾十秉相當(dāng)之?dāng)?shù)。故亦互 其算,而以一斗八升為差實(shí)。差實(shí)者,上禾之余實(shí)?!?今有上禾三秉,益實(shí)六斗,當(dāng)下禾一十秉;下禾五秉,益實(shí)一斗,當(dāng)上禾二 秉。問上、下禾實(shí)一秉各幾何?答曰:上禾一秉實(shí)八斗。下禾一秉實(shí)三斗。
術(shù)曰:如方程。置上禾三秉正,下禾一十秉負(fù),益實(shí)六斗負(fù)。次置上禾二秉 負(fù),下禾五秉正,益實(shí)一斗負(fù)。以正負(fù)術(shù)入之。
〔言上禾三秉之實(shí)少,益其六斗,然后于下禾十秉相當(dāng)也。故亦互其算,而 以六斗為差實(shí)。差實(shí)者,下禾之余實(shí)。〕 今有牛五,羊二,直金十兩;牛二,羊五,直金八兩。問牛、羊各直金幾何? 答曰:牛一直金一兩二十一分兩之一十三。羊一直金二十一分兩之二十。
術(shù)曰:如方程。
〔假令為同齊,頭位為牛,當(dāng)相乘。右行定,更置牛十,羊四,直金二十兩; 左行:牛十,羊二十五,直金四十兩。牛數(shù)等同,金多二十兩者,羊差二十一使 之然也。以少行減多行,則牛數(shù)盡,惟羊與直金之?dāng)?shù)見,可得而知也。以小推大, 雖四五行不異也。〕 今有賣牛二,羊五,以買一十三豕,有余錢一千;賣牛三,豕三,以買九羊, 錢適足;賣六羊,八豕,以買五牛,錢不足六百。問牛、羊、豕價(jià)各幾何?答曰 牛價(jià)一千二百。羊價(jià)五百。豕價(jià)三百。
術(shù)曰:如方程。置牛二,羊五正,豕一十三負(fù),余錢數(shù)正;次,牛三正,羊 九負(fù),豕三正;次五牛負(fù),六羊正,八豕正,不足錢負(fù)。以正負(fù)術(shù)入之。
〔此中行買、賣相折,錢適足,故但互買賣算而已。故下無錢直也。設(shè)欲以 此行如方程法,先令二牛遍乘中行,而以右行直除之。是故終于下實(shí)虛缺矣。故 注曰正無實(shí)負(fù),負(fù)無實(shí)正,方為類也。方將以別實(shí)加適足之?dāng)?shù)與實(shí)物作實(shí)。
盈不足章“黃金白銀”與此相當(dāng)。“假令黃金九,白銀一十一,稱之重適等。
交 易其一,金輕十三兩。問金、銀一枚各重幾何?”與此同?!?今有五雀六燕,集稱之衡,雀俱重,燕俱輕。一雀一燕交 而處,衡適平。并 雀、燕重一斤。問雀、燕一枚各重幾何?答曰:雀重一兩一十九分兩之一十三。
燕重一兩一十九分兩之五。
術(shù)曰:如方程。交 易質(zhì)之,各重八兩。
〔此四雀一燕與一雀五燕衡適平,并重一斤,故各八兩。列兩行程數(shù)。左行 頭位其數(shù)有一者,令右行遍除。亦可令于左行而取其法、實(shí)于左。左行數(shù)多,以 右行取其數(shù)。左頭位減盡,中、下位算當(dāng)燕與實(shí)。右行不動(dòng)。左上空,中法,下 實(shí),即每枚當(dāng)重宜可知也。按:此四雀一燕與一雀五燕其重等,是三雀、四燕重 相當(dāng)。雀率重四,燕率重三也。諸再程之率皆可異術(shù)求也,即其數(shù)也?!?今有甲、乙二人持錢不知其數(shù)。甲得乙半而錢五十,乙得甲太半而亦錢五十。
問甲、乙持錢各幾何?答曰:甲持三十七錢半。乙持二十五錢。
術(shù)曰:如方程。損益之。
〔此問者言一甲,半乙而五十;太半甲,一乙亦五十也。各以分母乘其全, 內(nèi)子。行定:二甲,一乙而錢一百;二甲,三乙而錢一百五十。于是乃如方程。
諸物有分者放此。〕 今有二馬,一牛,價(jià)過一萬,如半馬之價(jià);一馬,二牛,價(jià)不滿一萬,如半 牛之價(jià)。問牛、馬價(jià)各幾何?答曰:馬價(jià)五千四百五十四錢一十一分錢之六。牛 價(jià)一千八百一十八錢一十一分錢之二。
術(shù)曰:如方程。損益之。
〔此一馬半與一牛價(jià)直一萬也,二牛半與一馬亦直一萬也。一馬半與一牛直 錢一萬,通分內(nèi)子,右行為三馬,二牛,直錢二萬。二牛半與一馬直錢一萬,通 分內(nèi)子,左行為二馬,五牛,直錢二萬也?!?今有武馬一匹,中馬二匹,下馬三匹,皆載四十石至阪,皆不能上。武馬借 中馬一匹,中馬借下馬一匹,下馬借武馬一匹,乃皆上。問武、中、下馬一匹各 力引幾何?答曰:武馬一匹力引二十二石七分石之六。中馬一匹力引一十七石七 分石之一。下馬一匹力引五石七分石之五。
術(shù)曰:如方程。各置所借,以正負(fù)術(shù)入之。
今有五家共井,甲二綆不足,如乙一綆。乙三綆不足,以丙一綆;丙四綆不 足,以丁一綆;丁五綆不足,以戊一綆;戊六綆不足,以甲一綆。如各得所不足 一綆,皆逮。問井深、綆長(zhǎng)各幾何?答曰:井深七丈二尺一寸。甲綆長(zhǎng)二丈六尺 五寸。乙綆長(zhǎng)一丈九尺一寸。丙綆長(zhǎng)一丈四尺八寸。丁綆長(zhǎng)一丈二尺九寸。戊綆 長(zhǎng)七尺六寸。
術(shù)曰:如方程。以正負(fù)術(shù)入之。
〔此率初如方程為之,名各一逮井。其后,法得七百二十一,實(shí)七十六,是 為七百二十一綆而七十六逮井,并用逮之?dāng)?shù)。以法除實(shí)者,而戊一綆逮井之?dāng)?shù)定, 逮七百二十一分之七十六。是故七百二十一為井深,七十六為戊綆之長(zhǎng),舉率以 言之?!?今有白禾二步,青禾三步,黃禾四步,黑禾五步,實(shí)各不滿斗。白取青、黃, 青取黃、黑,黃取黑、白,黑取白、青,各一步,而實(shí)滿斗。問白、青、黃、黑 禾實(shí)一步各幾何?答曰:白禾一步實(shí)一百一十一分斗之三十三。青禾一步實(shí)一百 一十一分斗之二十八。黃禾一步實(shí)一百一十一分斗之一十七。黑禾一步實(shí)一百一 十一分斗之一十。
術(shù)曰:如方程。各置所取,以正負(fù)術(shù)入之。
今有甲禾二秉,乙禾三秉,丙禾四秉,重皆過于石。甲二重如乙一,乙三重 如丙一,丙四重如甲一。問甲、乙、丙禾一秉各重幾何?答曰:甲禾一秉重二十 三分石之一十七。乙禾一秉重二十三分石之一十一。丙禾一秉重二十三分石之一 十。
術(shù)曰:如方程。置重過于石之物為負(fù)。
〔此問者言甲禾二秉之重過于一石也。其過者何云?如乙一秉重矣?;テ渌悖?令相折除,而一以石為之差實(shí)。差實(shí)者,如甲禾余實(shí)。故置算相與同也?!?以正負(fù)術(shù)入之。
〔此入,頭位異名相除者,正無入正之,負(fù)無入負(fù)之也?!?今有令一人,吏五人,從者一十人,食雞一十;令一十人,吏一人,從者五 人,食雞八;令五人,吏一十人,從者一人,食雞六。問令、吏、從者食雞各幾 何?答曰令一人食一百二十二分雞之四十五。吏一人食一百二十二分雞之四十一。
從者一人食一百二十二分雞之九十七。
術(shù)曰:如方程。以正負(fù)術(shù)入之。
今有五羊,四犬,三雞,二兔,直錢一千四百九十六;四羊,二犬,六雞, 三兔,直錢一千一百七十五;三羊,一犬,七雞,五兔,直錢九百五十八;二羊, 三犬,五雞,一兔,直錢八百六十一。問羊、犬、雞、兔價(jià)各幾何?答曰:羊價(jià) 一百七十七。犬價(jià)一百二十一。雞價(jià)二十三。兔價(jià)二十九。
術(shù)曰:如方程。以正負(fù)術(shù)入之。
今有麻九斗,麥七斗,菽三斗,荅二斗,黍五斗,直錢一百四十;麻七斗, 麥六斗,菽四斗,荅五斗,黍三斗,直錢一百二十八;麻三斗,麥五斗,菽七斗, 荅六斗,黍四斗,直錢一百一十六;麻二斗,麥五斗,菽三斗,荅九斗,黍四斗, 直錢一百一十二;麻一斗,麥三斗,菽二斗,荅八斗,黍五斗,直錢九十五。問 一斗直幾何?荅曰:麻一斗七錢。麥一斗四錢。菽一斗三錢。荅一斗五錢。黍一 斗六錢。
術(shù)曰:如方程。以正負(fù)術(shù)入之。
〔此麻麥與均輸、少?gòu)V之章重衰、積分皆為大事。其拙于精理徒按本術(shù)者, 或用算而布?xì)?,方好煩而喜誤,曾不知其非,反欲以多為貴。故其算也,莫不暗 于設(shè)通而專于一端。至于此類,茍務(wù)其成,然或失之,不可謂要約。更有異術(shù)者, 庖丁解牛,游刃理間,故能歷久其刃如新。夫數(shù),猶刃也,易簡(jiǎn)用之則動(dòng)中庖丁 之理。故能和神愛刃,速而寡尤。凡九章為大事,按法皆不盡一百算也。雖布算 不多,然足以算多。世人多以方程為難,或盡布算之象在綴正負(fù)而已,未暇以論 其設(shè)動(dòng)無方,斯膠柱調(diào)瑟之類。聊復(fù)恢演,為作新術(shù),著之于此,將亦啟導(dǎo)疑意。
網(wǎng)羅道精,豈傳之空言?記其施用之例,著策之?dāng)?shù),每舉一隅焉。
方程新術(shù)曰:以正負(fù)術(shù)入之。令左、右相減,先去下實(shí),又轉(zhuǎn)去物位,則其 求一行二物正負(fù)相借者,是其相當(dāng)之率。又令二物與他行互相去取,轉(zhuǎn)其二物相 借之?dāng)?shù),即皆相當(dāng)之率也。各據(jù)二物相當(dāng)之率,對(duì)易其數(shù),即各當(dāng)之率也。更置 成行及其下實(shí),各以其物本率今有之,求其所同。并,以為法。其當(dāng)相并而行中 正負(fù)雜者,同名相從,異名相消,余,以為法。以下置為實(shí)。實(shí)如法,即合所問 也。一物各以本率今有之,即皆合所問也。率不通者,齊之。
其一術(shù)曰:置群物通率為列衰。更置成行群物之?dāng)?shù),各以其率乘之,并,以 為法。其當(dāng)相并而行中正負(fù)雜者,同名相從,異名相消,余為法。以成行下實(shí)乘 列衰,各自為實(shí)。實(shí)如法而一,即得。
以舊術(shù)為之。凡應(yīng)置五行。今欲要約,先置第三行,減以第四行,又減第五 行;次置第二行,以第二行減第一行,又減第四行。去其頭位;余,可半;次置 右行及第二行。去其頭位;次以右行去第四行頭位,次以左行去第二行頭位,次 以第五行去第一行頭位;次以第二行去第四行頭位;余,可半;以右行去第二行 頭位,以第二行去第四行頭位。余,約之為法、實(shí)。實(shí)如法而一,得六,即有黍 價(jià)。以法治第二行,得荅價(jià),右行得菽價(jià),左行得麥價(jià),第三行麻價(jià)。如此凡用 七十七算。
以新術(shù)為此。先以第四行減第三行;次以第三行去右行及第二行、第四行下 位,又以減左行下位,不足減乃止;次以左行減第三行下位,次以第三行去左行 下位。訖,廢去第三行。次以第四行去左行下位,又以減右行下位;次以右行去 第二行及第四行下位;次以第二行減第四行及左行頭位;次以第四行減左行菽位, 不足減乃止;次以左行減第二行頭位,余,可再半;次以第四行去左行及第二行 頭位,次以第二行去左行頭位,余,約之,上得五,下得三,是菽五當(dāng)荅;次以 左行去第二行菽位,又以減第四行及右行菽位,不足減乃止;次以右行減第二行 頭位,不足減乃止;次以第二行去右行頭位,次以左行去右行頭位;余,上得六, 下得五,是為荅六當(dāng)黍五;次以左行去右行荅位,余,約之,上為二,下為一; 次以右行去第二行下位,以第二行去第四行下位,又以減左行下位;次,左行去 第二行下位,余,上得三,下得四,是為麥三當(dāng)菽四;次以第二行減第四行下位; 次以第四行去第二行下位;余,上得四,下得七,是為麻四當(dāng)麥七。是為相當(dāng)之 率舉矣。據(jù)麻四當(dāng)麥七,即麻價(jià)率七而麥價(jià)率四;又麥三當(dāng)菽四,即為麥價(jià)率四 而菽價(jià)率三;又菽五當(dāng)荅三,即為菽價(jià)率三而荅價(jià)率五;又荅六當(dāng)黍五,即為荅 價(jià)率五而黍價(jià)率六;而率通矣。更置第三行,以第四行減之,余有麻一斗,菽四 斗正,荅三斗負(fù),下實(shí)四正。求其同為麻之?dāng)?shù),以菽率三、荅率五各乘其斗數(shù), 如麻率七而一,菽得一斗七分斗之五正,荅得二斗七分斗之一負(fù)。則菽、荅化為 麻。以并之,令同名相從,異名相消,余得定麻七分斗之四,以為法。置四為實(shí), 而分母乘之,實(shí)得二十八,而分子化為法矣以法除得七,即麻一斗之價(jià)。置麥率 四、菽率三、荅率五、黍率六,皆以麻乘之,各自為實(shí)。以麻率七為法。所得即 各為價(jià)。亦可使置本行實(shí)與物同通之,各以本率今有之,求其本率所得。并, 以為法。如此,即無正負(fù)之異矣,擇異同而已。又可以一術(shù)為之。置五行通率, 為麻七、麥四、菽三、荅五、黍六,以為列衰。成行麻一斗,菽四斗正,荅三斗 負(fù),各以其率乘之。訖,令同名相從,異名相消,余為法。又置下實(shí)乘列衰,所 得各為實(shí)。此可以置約法,則不復(fù)乘列衰,各以列衰為價(jià)。如此則凡用一百二十 四算也?!?