前面我们看过了《九章算术》勾股章的第一至十二个问题,现在我们来看看第十三至十六个问题。
前十二个问题链接如下:
1、古人数学智慧——《九章算术》(勾股定理)
2、古人数学智慧——《九章算术》(第九章勾股章(七-十二))
原文:
(一三)今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺。问折者高几何?
答曰:四尺、二十分尺之十一。
术曰:以去本自乘,令如高而一,所得,以减竹高而半其余,即折者之高也。
(折竹抵地)(2019吉林)(2020江苏)(2021湖南)
译文:有一根与地面垂直且高一丈的竹子 (1丈=10尺),现被大风折断成两截,尖端落在地面上,竹尖与竹根的距离为三尺,问折断处离地面的距离为多少尺?
列方程求解。
解:设折断处离地面的距离是x尺,则斜边AB长10-x尺。
根据勾股定理列方程为
(10-x)^2-x^2=3^2
X=91/20
答:折断处离地面的距离是91/20尺。
原文:
(一四)今有二人同所立。甲行率七,乙行率三。乙东行。甲南行十步而邪东北与乙会。问甲乙行各几何?
答曰:乙东行一十步半;甲邪行一十四步半及之。
术曰:令七自乘,三亦自乘,并而半之,以为甲邪行率。邪行率减于七自乘,余为南行率。以三乘七为乙东行率。置南行十步,以甲邪行率乘之,副置十步,以乙东行率乘之,各自为实。实如南行率而一,各得行数。(2018江西)
译文:已知甲、乙二人从同一地点出发,甲的速度与乙的速度之比为7:3,乙一直向东走,甲先向南走十步,后又斜向北偏东某方向走了一段后与乙相遇。这时甲、乙各走了多远?
解:设乙走了3x步,由于甲乙速度比7:3,则甲走了7x步。
根据勾股定理列方程为
(7x-10)^2-(3x)^2=10^2
x1=0(舍去),x2=3.5
∴3x=10.5,7x=24.5
答:乙走了10.5步,甲走了24.5步。
原文:
(一五)今有句五步,股十二步。问句中容方几何?
答曰:方三步、十七分步之九。
术曰:并句、股为法,句股相乘为实,实如法而一,得方一步。(勾股容方)(2019山东)
译文:已知直角三角形两直角边长分别为5步和12步,问其内接正方形边长为多少步?
魏晋时期数学家刘徽在其《九章算术》中利用出入相补原理给出了这个问题的一般解法:如图,底和高分别为a和b的两个直角三角形,每个直角三角形再分成一个内接正方形和两个小直角三角形,将三种颜色的图形进行重组,得到如图所示的矩形,该矩形长为a b,宽为内接正方形的边d。可求得d。
我们常规方法用相似三角形等比进行计算。
解:设正方形边长为d步。
易知△CDF∽△BEF
∴CD:DF=EF:BE
(5-d):d=d:(12-d)
d=60/17
答:其内接正方形边长为60/17步
原文:
(一六)今有句八步,股十五步。问句中容圆,径几何?
答曰:六步。
术曰:八步为句,十五步为股,为之求弦。三位并之为法,以句乘股,倍之为实。实如法得径一步。(2020成都)
译文:已知直角三角形两直角边长分别为8步和15步,问其内切圆的直径为多少步?
图标注错了,AB长应为15步
解:有勾股定理得BC=17
由于三角形的面积等于三个小三角形面积之和
15×8=8r 15r 17r
r=3
d=2r=6
答:其内切圆的直径为6步。
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