九章算术-第2章
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齐而已。又,马五匹,直金三斤,完全之率;分而言之,则为一匹直金五分斤之
三。七人卖四马,一人卖七分马之四。金与人交互相生。所从言之异,而计数则
三术同归也。〕
今有田广三步三分步之一,从五步五分步之二,问为田几何?答曰:十八步。
又有田广七步四分步之三,从十五步九分步之五,问为田几何?答曰:一百
二十步九分步之五。
又有田广十八步七分步之五,从二十三步十一分步之六,问为田几何?答曰:
一亩二百步十一分步之七。
○大广田
〔淳风等按:大广田知,初术直有全步而无余分;次术空有余分而无全步;
此术先见全步,复有余分,可以广兼三术,故曰大广。〕
术曰:分母各乘其全,分子从之,
〔分母各乘其全,分子从之者,通全步内分子。如此则母、子皆为实矣。〕
相乘为实。分母相乘为法。
〔犹乘分也。〕
实如法而一。
〔今为术广从俱有分,当各自通其分。命母入者,还须出之,故令分母相乘
为法而连除之。〕
今有圭田广十二步,正从二十一步,问为田几何?答曰:一百二十六步。
又有圭田广五步二分步之一,从八步三分步之二,问为田几何?答曰:二十
三步六分步之五。
术曰:半广以乘正从。
〔半广知,以盈补虚为直田也。亦可半正从以乘广。按:半广乘从,以取中
平之数,故广从相乘为积步。亩法除之,即得也。〕
今有邪田,一头广三十步,一头广四十二步,正从六十四步。问为田几何?
答曰:九亩一百四十四步。
又有邪田,正广六十五步,一畔从一百步,一畔从七十二步。问为田几何?
答曰:二十三亩七十步。
术曰:并两斜而半之,以乘正从若广。又可半正从若广,以乘并。亩法而一。
〔并而半之者,以盈补虚也。〕
今有箕田,舌广二十步,踵广五步,正从三十步,问为田几何?答曰:一亩
一百三十五步。
又有箕田,舌广一百一十七步,踵广五十步,正从一百三十五步,问为田几
何?答曰:四十六亩二百三十二步半。
术曰:并踵、舌而半之,以乘正从。亩法而一。
〔中分箕田则为两邪田,故其术相似。又可并踵、舌,半正从,以乘之。〕
今有圆田,周三十步,径十步。
〔淳风等按:术意以周三径一为率,周三十步,合径十步。今依密率,合径
九步十一分步之六。〕
问为田几何?答曰:七十五步。
〔此于徽术,当为田七十一步一百五十七分步之一百三。
淳风等按:依密率,为田七十一步二十三分步之一十三。〕
又有圆田,周一百八十一步,径六十步三分步之一。
〔淳风等按:周三径一,周一百八十一步,径六十步三分步之一。依密率,
径五十七步二十二分步之一十三。〕
问为田几何?答曰:十一亩九十步十二分步之一。
〔此于徽术,当为田十亩二百八步三百一十四分步之一百十三。
淳风等按:依密率,当为田十亩二百五步八十八分步之八十七。〕
术曰:半周半径相乘得积步。
〔按:半周为从,半径为广,故广从相乘为积步也。假令圆径二尺,圆中容
六觚之一面,与圆径之半,其数均等。合径率一而外周率三也。
又按:为图,以六觚之一面乘一弧半径,三之,得十二觚之幂。若又割之,
次以十二觚之一面乘一弧之半径,六之,则得二十四觚之幂。割之弥细,所失弥
少。割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。觚面之外,又有余径。
以面乘余径,则幂出觚表。若夫觚之细者,与圆合体,则表无余径。表无余径,
则幂不外出矣。以一面乘半径,觚而裁之,每辄自倍。故以半周乘半径而为圆幂。
此一周、径,谓至然之数,非周三径一之率也。周三者,从其六觚之环耳。以推
圆规多少之觉,乃弓之与弦也。然世传此法,莫肯精核;学者踵古,习其谬失。
不有明据,辩之斯难。凡物类形象,不圆则方。方圆之率,诚著于近,则虽远可
知也。由此言之,其用博矣。谨按图验,更造密率。恐空设法,数昧而难譬,故
置诸检括,谨详其记注焉。
割六觚以为十二觚术曰:置圆径二尺,半之为一尺,即圆里觚之面也。令
半径一尺为弦,半面五寸为句,为之求股。以句幂二十五寸减弦幂,余七十五寸,
开方除之,下至秒、忽。又一退法,求其微数。微数无名知以为分子,以十为分
母,约作五分忽之二。故得股八寸六分六厘二秒五忽五分忽之二。以减半径,余
一寸三分三厘九毫七秒四忽五分忽之三,谓之小句。觚之半面又谓之小股。为之
求弦。其幂二千六百七十九亿四千九百一十九万三千四百四十五忽,余分弃之。
开方除之,即十二觚之一面也。
割十二觚以为二十四觚术曰:亦令半径为弦,半面为句,为之求股。置上
小弦幂,四而一,得六百六十九亿八千七百二十九万八千三百六十一忽,余分弃之,
即句幂也。以减弦幂,其余开方除之,得股九寸六分五厘九毫二秒五忽五分忽之
四。以减半径,余三分四厘七秒四忽五分忽之一,谓之小句。觚之半面又谓之小
股。为之求小弦。其幂六百八十一亿四千八百三十四万九千四百六十六忽,余分
弃之。开方除之,即二十四觚之一面也。
割二十四觚以为四十八觚术曰:亦令半径为弦,半面为句,为之求股。置上
小弦幕,四而一,得一百七十亿三千七百八万七千三百六十六忽,余分弃之,即
句幂也。以减弦幂,其余,开方除之,得股九寸九分一厘四毫四秒四忽五分忽之
四。以减半径,余八厘五毫五秒五忽五分忽之一,谓之小句。觚之半面又谓之小
股。为之求小弦。其幂一百七十一亿一千二十七万八千八百一十三忽,余分弃之。
开方除之,得小弦一寸三分八毫六忽,余分弃之,即四十八觚之一面。以半径一
尺乘之,又以二十四乘之,得幂三万一千三百九十三亿四千四百万忽。以百亿除
之,得幂三百一十三寸六百二十五分寸之五百八十四,即九十六觚之幂也。
割四十八觚以为九十六觚术曰:亦令半径为弦,半面为句,为之求股。置次
上弦幂,四而一,得四十二亿七千七百五十六万九千七百三忽,余分弃之,即句
幂也。以减弦幂,其余,开方除之,得股九寸九分七厘八毫五秒八忽十分忽之九。
以减半径,余二厘一毫四秒一忽十分忽之一,谓之小句。觚之半面又谓之小股。
为之求小弦。其幂四十二亿八千二百一十五万四千一十二忽,余分弃之。开方除
之,得小弦六分五厘四毫三秒八忽,余分弃之,即九十六觚之一面。以半径一尺
乘之,又以四十八乘之,得幂三万一千四百一十亿二千四百万忽,以百亿除之,
得幂三百一十四寸六百二十五分寸之六十四,即一百九十二觚之幂也。以九十六
觚之幂减之,余六百二十五分寸之一百五,谓之差幂。倍之,为分寸之二百一十,
即九十六觚之外弧田九十六所,谓以弦乘矢之凡幂也。加此幂于九十六觚之幂,
得三百一十四寸六百二十五分寸之一百六十九,则出圆之表矣。故还就一百九十
二觚之全幂三百一十四寸以为圆幂之定率而弃其余分。以半径一尺除圆幂,倍之,
得六尺二寸八分,即周数。令径自乘为方幂四百寸,与圆幂相折,圆幂得一百五
十七为率,方幂得二百为率。方幂二百其中容圆幂一百五十七也。圆率犹为微少。
案:弧田图令方中容圆,圆中容方,内方合外方之半。然则圆幂一百五十七,其
中容方幂一百也。又令径二尺与周六尺二寸八分相约,周得一百五十七,径得五
十,则其相与之率也。周率犹为微少也。晋武库中汉时王莽作铜斛,其铭曰:律
嘉量斛,内方尺而圆其外,庣旁九厘五毫,幂一百六十二寸,深一尺,积一千六
百二十寸,容十斗。以此术求之,得幂一百六十一寸有奇,其数相近矣。此术微
少。而觚差幂六百二十五分寸之一百五。以一百九十二觚之幂为率消息,当取此
分寸之三十六,以增于一百九十二觚之幂,以为圆幂,三百一十四寸二十五分寸
之四。置径自乘之方幂四百寸,令与圆幂通相约,圆幂三千九百二十七,方幂得
五千,是为率。方幂五千中容圆幂三千九百二十七;圆幂三千九百二十七中容方
幂二千五百也。以半径一尺除圆幂三百一十四寸二十五分寸之四,倍之,得六尺
二寸八分二十五分分之八,即周数也。全径二尺与周数通相约,径得一千二百五
十,周得三千九百二十七,即其相与之率。若此者,盖尽其纤微矣。举而用之,
上法仍约耳。当求一千五百三十六觚之一面,得三千七十二觚之幂,而裁其微分,
数亦宜然,重其验耳。
淳风等案:旧术求圆,皆以周三径一为率。若用之求圆周之数,则周少径多。
用之求其六觚之田,乃与此率合会耳。何则?假令六觚之田,觚间各一尺为面,
自然从角至角,其径二尺可知。此则周六径二与周三径一已合。恐此犹为难晓,
今更引物为喻。设令刻物作圭形者六枚,枚别三面,皆长一尺。攒此六物,悉使
锐头向里,则成六觚之周,角径亦皆一尺。更从觚角外畔,围绕为规,则六觚之
径尽达规矣。当面径短,不至外规。若以径言之,则为规六尺,径二尺,面径皆
一尺。面径股不至外畔,定无二尺可知。故周三径一之率于圆周乃是径多周少。
径一周三,理非精密。盖术从简要,举大纲,略而言之。刘徽特以为疏,遂改张
其率。但周、径相乘,数难契合。徽虽出斯二法,终不能究其纤毫也。祖冲之以
其不精,就中更推其数。今者修撰,捃摭诸家,考其是非,冲之为密。故显之于
徽术之下,冀学者知所裁焉。〕
又术曰:周、径相乘,四而一。
〔此周与上觚同耳。周、径相乘,各当一半。而今周、径两全,故两母相乘
为四,以报除之。于徽术,以五十乘周,一百五十七而一,即径也。以一百五十
七乘径,五十而一,即周也。新术径率犹当微少。据周以求径,则失之长;据径
以求周,则失之短。诸据见径以求幂者,皆失之于微少;据周以求幂者,皆失之
于微多。
淳风等按:依密率,以七乘周,二十二而一,即径;以二十二乘径,七而一,
即周。依术求之,即得。〕
又术曰:径自相乘,三之,四而一。
〔按:圆径自乘为外方,三之,四而一者,是为圆居外方四分之三也。若令
六觚之一面乘半径,其幂即外方四分之一也。因而三之,即亦居外方四分之三也。
是为圆里十二觚之幂耳。取以为圆,失之于微少。于徽新术,当径自乘,又以一
百五十七乘之,二百而一。
淳风等按:密率,令径自乘,以十一乘之,十四而一,即圆幂也。〕
又术曰:周自相乘,十二而一。
〔六觚之周,其于圆径,三与一