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第14章 第五節籌算乘除捷算法

中國古代數學 郭书春 976 2018-03-20
籌算乘除法三行布算,很不方便。唐中葉之後適應商業發展的需要,人們著手簡化籌算乘除法,一是化三行布算為一行布算,二是化乘除為加減,通常稱為乘除捷算法。贗本《夏侯陽算經》中有許多化多位乘法為一位乘法的例子。如某地區共a丁,每丁應納庸調布2.45端(一端=5丈),則共應納布端數為a×2.45=a×7×7÷10÷2,把一個含有三位有效數字的小數乘法化成一位的兩次乘,兩次除,便可在一行內完成運算。一位乘法稱為因,這種方法叫重因法。 化乘除為加減的方法稱為身外加減法,是乘(除)數首位為1的一種乘除捷算法。贗本《夏侯陽算經》卷下有題:今有絹2454匹,每匹值錢1.7貫,問值多少錢?其算法是2454×1.7=2454×17÷10=(24540+2454×7)÷10,其中2454×17的程序是:

楊輝在《乘除通變本末》中系統總結了唐宋時期化乘除為加減的方法,提出加法代乘五術,減法代除四術。對乘(除)數首位不是1的乘(除)法,可以用加倍、折半等方法將乘(除)數的首位變成1,再用加(減)法代乘(除),這種方法稱為“求一”術。楊輝《乘除通變本末》中有“求一代乘除”歌訣。 “求一乘”的歌訣是:“五、六、七、八、九,倍之數不走。二、三須當半,遇四兩折紐。倍折本從法,實即反其有(自註:倍法必折實,倍實必折法)。用加以代乘,斯數足可守。”例如237×56=(237÷2)×(56×2)=118.5×112,用加二位完成乘法。 14世紀歸除歌訣簡化後,這種方法便被淘汰。 歸除是在九歸與減法基礎上發展起來的。歸指一位除法,從1到9的一位除法稱為九歸。經過楊輝、朱世傑等的總結髮展,《算學啟蒙》中的九歸歌訣與現今珠算口訣形式基本一致:

一歸如一進,九一進成十。二一添作五,逢二進成十。三一三十一,三二六十二,逢三進成十。四一二十二,四二添作五,四三七十二,逢四進成十。五歸添一倍,逢五進成十。六一下加四,六二三十二,六三添作五,六四六十四,六五八十二,逢六進成十……九歸隨身下,逢九進成十。 朱世傑已懂得歸除,但無細草。何平子《詳明算法》有歸除細草,如48895÷385,為三歸八五除,其細草是:列被除數 後來,人們又創造了撞歸口訣,解決大除數如何確定商的問題。至此,籌算捷算法及其歌訣已發展到算籌與籌算無法容納的地步,便產生了珠算盤和珠算術,籌算口訣變成了珠算口訣,即珠算的算法語言。
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