“三位泛母俱是数根,不可拆,即为定母。连乘之,得一〇五为衍母。以一行三除之,得三十五为一行衍数;以二行定母五除之,得二十一为二行衍数;以三行定母七除之,得一十五为三行衍数。”
这里所谓泛母,用不到解释,便可明白。析母就是将泛母分成质因数,至于定母,便是各泛母所单独含有的质因数的积。若是有一个质因数是两个以上的泛母所共有的,那么只是含这个质因数的个数最多的泛母用它;若是两个泛母所含这质因数的个数相同,那么随便在哪一个泛母用它都可以。注意后面的另一个例子——衍母是各定母的连乘积,也就是各泛母的最小公倍数。衍数是用定母除衍母所得的商。
得了定母和衍数,就可以求乘率,所谓乘率便是乘了衍数所得的积恰等于泛母的倍数多一的数,而这个乘积称为用数。求乘率的方法,在《求一术通解》里面是这样说的:
“列定母于上行,列衍数于下行(左角上预寄一数),辗转累减,至衍数余一为止,视左角上寄数为乘率。
“按两数相减,必以少数为法,多数为实。其法上无寄数者,不论减若干次,减余数上仍以一为寄数(1)。其实上无寄数者,减余数上以所减次数为寄数(2);其法、实上俱有寄数者,视累减若干次,以法上寄数亦累加若干次于实上寄数中(3);即得减余数上之寄数矣。”
照这个法则,我们来求所要的各乘率,为了容易明白,我将原式的中国数码改成了阿拉伯数字:
定母3311
衍数135121221
所以乘率是2。
定母5
衍数12111
所以乘率是1。
定母7
衍数11511
所以乘率是1。
依原书所说,是用累减法,但累减便是除,为什么不老老实实地说除,而要说是累减呢?这个理由是因为最后衍数这一行必要保留一个余数1——所以即使除得尽也不许除尽,因此说除不如说累减来得统一。但我们这时要说明,还是用除好些。我们就用除法来检查这个计算法,如第一式,衍数35左角上的1,就是所谓预寄的一数,表示用一个衍数的意思,因为定母3比衍数35小,用3(法)去除35(实)得11剩2;照(1)法上无寄数,仍以1为余数2的寄数,所以2的左角上写1。接着以2(法)除3(实)得1(商)剩1;照(2)实上无寄数,以所减次数(即商数)为余数的寄数,所以1的右角上还是1。再用这1(法)去除2(实),本来是除得尽的,但应当保留余数1,因此只能商1而剩1。照(3)法、实都有寄数,应当以商数1乘法数1的寄数1加上实数2的寄数1得2,为余数1的寄数,而它便是乘率。
第一次的余数2=35-3×11
第二次的余数1=3-2×1=3-第一次的余数×1=3-(35-3×11)×1
第三次的余数1=2-1×1
=第一次的余数-第二次的余数×1
=35-3×11-[3-(35-3×11)×1]×1
=35-3×11-3×1+35×1-3×11×1×1
=35×(1+1)-3×(11+1+11)
=35×2*-3×23
就是3×23=35×2-1
上式中“*”表示所求得的乘率,黑体字表示每次的寄数。你看这求法多么巧妙!现在用代数的方法一般地证明如下。设A为定母,B为衍数,a0、a1、a2,…、an为各次的寄数,r0、r1、r2、…、rn为各次的余数,而rn等于1,依上面的式子写出来便是:
而r0=B-t0A
r1=A-a1r0=A-a1(B-t0A)=A-a1B+a1t0A
=t1A-a1B
t1=a1t0+1
r2=r0-q2r1=(B-t0A)-q2(t1A-a1B)=B-t0A-q2t1A+q2a1B
=a2B-t2A
a2=q2a1+a0
t2=q2t1+t0
r3=r1-q3r2=(t1A-a1B)-q3(a2B-t2A)
=t3A-a3B
a3=q3a2+a1
t3=q3t2+t1
…………………………
∴rn=anB-tnA