怎样查出被虫鼠咬掉的文件里原来的数字
研究历史的学者,常常要根据旧文献作细致的考证工作。譬如,我国资本主义萌芽因素问题,固然从明清以来的书籍中可以知道一些当时社会的情况,然而象当时的田赋、发票、帐单、当票等原始材料,对历史学家来说,是重要的第一手资料。
可惜这些原始资料,往往由于年代久远,保存不善,有的字迹已经磨灭,有的被老鼠或蛀虫咬掉了,弄得残缺不全,字迹模糊难辨。有什么办法能够了解它们本来的面目呢?这时候,数学家也许有可能帮助历史学家来弄清它们的本来数字。
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有一位学者在研究清朝康熙年间湖广地区的米价时,看到一张发票,被老鼠咬了几个洞,只留下来一部分字迹,可是,看不出这张发票上所开的每担米价是多少。为了搞清楚这个问题,根据一些残存的数字,应用数学就可以把它准确无误地算出来。
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他是怎样计算出来的呢?你仔细地看一看下面的计算,就清楚了。
设每担米价为银x分,共计价格为银y两二钱七分,则得到不定方程如下:
153x=100y+27
不定方程的解法很多,主要是连分数法,本题可以求出它的一般解为
(t=0,±1,±2,……)
根据史书上其他资料的旁证,当时每担米价在银一两以内,所以在解中应舍弃一些数字太大或太小的解,只有当t=-4时,工的数值才小于100,所以取t=-4,则
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因此,当时每担米的价格为银5钱9分;153担的价格,共计为银90两2钱7分。
上面是一般性的解法,其实,就本题来说,还有一个更简单的解法:
设白米的价格以分为单位,按照发票上残存的字迹,可以排出下列的算式:(草式中的*号表示看不出的数字)。
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现在我们只要运用算术知识,就可以猜出这些未知的数字来。
首先,我们来看一下乘数的末位数字,显然,它一定等于9,否则它与被乘数末位数字3相乘,所得积的末位是不会等于7的。知道了乘数的末位数字是9,就把它乘出来,得到下面的式子:
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现在我们再来看算式中的第四列数字,显然,这一排数字的末位数字一定是5,否则,它与7相加的结果,末位是得不到2的。而一个数字与3相乘的积,末位要等于5,这个数字一定等于5,因此,我们就确定了乘数的十位数字是5。既然被乘数和乘数都已经知道了,那么,这个算式中的未知数都可以算出来了。
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因此,这张发票的原来面目是:当时白米的每担价格为银钱9分;153担的价格,共计银90两2钱7分。
显然,这种方法比起上面的一般性解法要容易得多了。有人以为这种方法立足于“猜”,不足为训。但是“猜”也是根据数的性质,按照严格的逻辑推理循序渐进的。国内外数学竞赛的试题中,同类问题层出不穷,应当引起我们的注意。
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