暑假已快完结,马先生的讲述,这已是第三十次。全部算术中的重要题目,可以说,十分之九都提到了。还有许多要点,是一般的教科书上不曾讲到的。这个暑假,我算过得最有意义了。
今天,马先生来结束全部的讲授。他提出混合比例的问题,照一般算术教科书的说法,把混合比例的问题分成四类,马先生也就照这种顺序讲。
第一,求平均价。
例一:上等酒2斤,每斤3角5分;中等酒3斤,每斤3角;下等酒5斤,每斤2角。三种相混,每斤值多少?
这又是已经讲过的——第十三节——老题目,但周学敏这次却不开腔了,大约他和我一样,正期待着马先生的花样翻新吧。
“这个题目,在第十三节已讲过,你们还记得吗?”马先生问。
“记得的!”好几个人回答。
“现在,我们已有了比例的概念和它的表示法,无妨改变一个花样。”果然马先生要调换一种方法了,“你们用纵线表示价钱,横线表示斤数,先画出正好表示上等酒2斤一共的价钱的线段。”
当然,这是非常容易的,我们画了OA线段。
“再从A起画表示中等酒3斤一共的价钱的线段。”
我们又作AB。
“又从B起画表示下等酒五斤一共的价钱的线段。”
这就是BC。
“联结OC。”我们照办了。
马先生问:“由OC看来,三种酒一共值多少钱?”
“2元6角。”我说。
“一共几斤?”
“10斤。”周学敏说。
“怎样找出1斤的价钱呢?”
“由指示一斤的D点。”王有道说,“画纵线和OC交于E,由E横过去得F,它指出2角6分来。”
“对的!这种作法,并不见得比第十三节所用的简单,不过对于以后的题目说,却比较适用。”马先生这样做一个小小的结束。
第二,求混合比。
例二:上茶每斤价1元2角,下茶每斤价8角。现在要混成每斤价9角5分的茶,应依照怎样的比配合?
依了前面马先生所给的暗示,我先作好表示每斤1元2角、每斤8角和每斤9角5分的三条线OA,OB和OC。再将它和图139比较一下,我就想到将OB搬到OC的上面去,便是由C作CD平行于OB。它和OA交于D,由D往下到横线上得E。
上茶∶下茶=OE∶EF=9∶15=3∶5。
上茶3斤值3元6角,下茶5斤值4元,一共8斤值7元6角,每斤正好值9角5分。
自然,将OA搬到OC的下面,也是一样的。即过C作CH平行于OA,它和OB交于H。由H往下到横线上,得K。
下茶∶上茶=OK∶KF=15∶9=5∶3。
结果完全一样,不过顺序不同罢了。
其实这个比由A1,C1,B1和A2,C2,B2的关系就可看出来的:
A1C1∶C1B1=5∶3
把这种情形,和算术上的计算法比较,更是有趣。
平均价0.95元(OC)原价损益混合比
上1.20元(OA)
下0.80元(OB)-0.25%(A2C2)
0.15元(B2C2)15(EF)
9(OE)5(A1C1或A2C2)
3(C1B1或C2B2)
例三:有四种酒,每斤的价为:A,5角;B,7角;C,1元2角;D,1元4角。怎样混合,可成每斤价9角的酒?
作图是容易的,依每斤的价钱,画OA、OB、OC、OD和OE五条线。再过E作OA的平行线,和OC、OD交于F,G。又过E作OB的平行线,和OC、OD交于H、I。由F、G、H、I各点,相应地便可得出A和C,A和D,B和C,同着B和D的混合比来。配合这些比,就可得所求的数。因为配合的方法不同,形式也就各别了。
马先生说,本题由F、G、H、I各点去找A和C,A和D,B和C,同着B和D的比,反不如就AE、BE、CE、DE看,来得简明。依照这个看法:
AE=12,BE=6,
CE=9,DE=15。
因为只用到它们的比,所以可变成:
AE=4,BE=2,
CE=3,DE=5。
再注意把它们的损益相消,就可以配合成了。
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,和图对起来看,这实在是又切实又有趣的工作。本来,我们单是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,经过这一番的探讨,才算一点不含糊地明了了。
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)各一个相配。
(1)A和D,B和C配。
(2)A和C,B和D配。
(二)取损或益中的一个和益或损中的两个分别相配,其他一个损或益和一个益或损相配:
(3)D和A,B各相配,C和A配。
(4)D和A,B各相配,C和B相配。
(5)C和A,B各相配,D和A相配。
(6)C和A,B相配,D和B相配。
(三)取损或益中的每一个,都和益或损中的两个相配:
(7)D和C各都同A和B相配。
第三,求混合量——知道了全量。
例四:鸡、兔同一笼,共19个头,52只脚,各有几只?
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,我已理会得它的算法了:先求混合比,再依按比分配的方法,把总数分开就行的。
且先画图吧。用纵线表示脚数,横线表示头数,A就指出19个头同52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,所以用不到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?
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。
算法和前面的一样,不过末了须按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。从根底上讲,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)(6)和(7)都可得出答数来。”
是的,由(3),1、11、13的和是25,所以:
由(4),2、7、11的和是20,所以:
由(5),3、8、14的和是25,所以:
由(6),6、1、13的和是20