学院 机材学院 姓名 :陈庭辉 班级:机A1231 学号:11213030144 “五家共井”问题是《九章算术》《方程》章中出现的、迄今为止世界上最早的不定方程。问题:今有五家共井,甲二绠不足,加乙一绠;乙三绠不足,加丙一绠;丙四绠不足,加丁一绠;丁五绠不足,加戊一绠;戊六绠不足,加甲一绠。如各得所不足一绠,皆逮。问井深、绠长各几何?
题中的绠指汲水用的绳子。原题的意思是:五户人家共用一口小井,井深是:二条甲家的绳子加上一条乙家的绳长,或三条乙家的绳长加上一条丙家的绳长,或四条丙家的绳长加上一条丁家的绳长,或五条丁家的绳长加上一条戊家的绳长,或六条戊家的绳长加上一条甲家的绳长。试问井深、汲水绳长各为多少?
《九章算术》中给出的答案是:
答曰:井深七丈二尺一寸,甲绠长二丈六尺五寸,乙绠长一丈九尺一寸,丙绠长一丈四尺八寸,丁绠长一丈二尺九寸,戊绠长七尺六寸。
我们用现代方法讨论答案是如何得到的。
设甲、乙、丙、丁、戊家的绳长分别为x,y,z,u,v,并深为w。根据题意,可列方程组
2x+y=w 3y+z=w 4z+u=w 5u+v=w 6v+x=w
(1)×3-(2) 6x-z=2w (6)×4+(3) 24x+u=9w (7)×5+(4) 120x-v=44w (8)×6+(5) 721x=265w
265w 721191代入(1) y=w
721148代入(2) z=w
721129代入(3) u=w
72176代入(4) v=w
721∴x=
由于原题中没有给出答案的范围和其他特定的条件,因此本题应该有无穷多组解。而上面给出的《九章算术》中的答案,w=721,x=265,y=191,z=148,u=129,v=76,只是无穷组解中的一组解。
所以,“五家共井”问题的答案应是:
井深:甲绠长:乙绠长:丙绠长:丁绠长:戊绠长 =721:265:191:148:129:76。