配合的方式,本题可有七种。马先生叫我们共同考察,将算术上的算法,和图对照起来看,这实在是又切实又有趣的工作。本来,我们照呆法子计算的时候,方法虽懂得,结果虽不差,但心里面总是模糊的。现在,经过这一番探讨,才算一点儿不含糊地明了了。
配合的方式,可归结成三种,就依照这样,分别写在下面:
(一)损益各取一个相配的,在图上,就是OE线的上(损)和下(益)各取一个相配。
第三,求混合量——知道了全量。
例四:鸡、兔同一笼,共十九个头,五十二只脚,求各有几只?
图142
这原是马先生说过——第十节——在混合比例中还要讲的。到了现在,平心而论,我已掌握它的算法了:先求混合比,再依按比分配的方法,把总数分开就行。
且先画图吧。用纵线表示脚数,横线表示头数,A就指出十九个头同五十二只脚。
连OA表示平均的脚数,作OB和OC表示兔和鸡的数目。又过A作AD平行于OC,和OB交于D。
由D往下看到横线上,得E。OE指示7,是兔的只数;EF指出12,是鸡的只数。
计算的方法,虽然很简单,却不如作图法的简明:
在这里,因为混合比的两项12同7的和正是19,所以用不着再计算一次按比分配了。
例五:上、中、下三种酒,每斤的价是3角5分、3角和2角。要混合成每斤2角5分的酒100斤,每种需多少?
图143
作OA、OB、OC和OD分别表示每斤价2角5分、3角5分、3角和2角的酒。这个图正好表出:上种酒损1角,BA;中种酒损5分,CA;而下种酒益5分,DA。因而混合比是:
依这个比,在右边纵线上取1和3,过1和3作线平行于OA,交横线于80和40。从80到100是20,从40到100是60。即上酒20斤、中酒20斤、下酒60斤。
算法和前面一样,不过最后需按1∶1∶3的比分配100斤罢了。所以,本不想把式子写出来。
但是,马先生却问:“这个结果自然是对的了,还有别的分配法没有呢?”
为了回答这个问题,只得将式子写出来。
混合比仍是1∶1∶3,把100斤分配下来,自然仍是20斤、20斤和60斤了,还有什么疑问呢?
不!但是不!马先生说:“比是活动的,在这里,上比下和中比下,各为5∶10和5∶5,也就是1∶2和1∶1。从根本上讲,只要按照这两个比,分别取出各种酒相混合,损益都正好相抵消而合于平均价,所以:
(1)和(2)是已用过的,(3)(4)(5)和(6)都可得出答数来。”是的,由(4),2、7、11的和是20,所以:
“除了这几种,还有没有呢?”我正怀着这个疑问,马先生却问了出来,但是没有什么人回答。后来,他说,还有,但还有更根本的问题要先解决。
又是什么问题呢?
马先生问:“你们就这几个例看,能得出什么结果呢?”
“各个连比三次的和,是 5(2)、20[(4)和(6)]、25[(1)(3)(5)和(7)],都是100的约数。”王有道回答。
“这就是根本问题。”马先生说,“因为我们要的是整数的答数,所以这些数就得除得尽100。”
“那么,能够配来合用的比,只有这么多了吗?”周学敏问。
“不只这些,不过配成各项的和是5或20或25的,只有这么多了。”马先生回答。
“怎么知道的呢?”周学敏追问。
“那是一步一步推算的结果。”马先生说,“现在你仔细看前面的六个连比。把(2)做基本,因为它是最简单的一个。在(2)中,我们又用上和下的比,1∶2做基本,将它的形式改变。再把中和下的比,1∶1也跟着改变,来凑成三项的和是5,或20或25。例如,用2去乘这两项,得2∶4,它们的和是6。20减去6剩14,折半是7,就用7乘第二个比的两项,这样就是(4)。”