第六章 线性方程组解法 第五节 互乘相消法

直除法消元显得繁琐,刘徽在方程章“牛羊直(同值)金”问中创造了互乘相消法。此问是“今有牛五、羊二,直金十两;牛二、羊五,直金八两。问牛、羊各直金几何?”方程是:

刘徽用右行牛的系数5乘左行,又用左行牛的系数2乘右行,得

两行相减,得21y=20,y=20/21,这就是互乘相消法。刘徽说,以小推大,此种方法“虽四、五行不异也”,就是说,这是一种普遍方法。

可惜,刘徽的这种先进思想700多年间未引起数学家们的重视。贾宪更多地用互乘相消法为方程章题目作细草,有时互乘后先约简再相消,如方程章第5问:“今有上禾六秉,损实一斗八升,当下禾一十秉;下禾一十五秉,损实五升,当上禾五秉。问上、下禾实一秉各几何?”

列出方程:

“互乘两行,皆十约之”,运用正负术相消得,4y=12,y=3,x=8

但在有的题目中,贾宪仍用直除法。因为在这些方程中,用直除法更简便些,必须因题制宜。

秦九韶则完全废止了直除法,全部使用互乘相消法。有时他在互乘前先求出两相乘数的公约数,约简后再互乘,显得更简捷。如《数书九章》“均货推本”问列出方程

欲以第一行消去第三行x的系数525,而525与第一行x的系数5有等数5,便以5约525,得105,便以105乘第一行,加第三行,得

第一、四行x的系数有公因子5,第二、三行y的系数有公因子3,但前者比后者大,故先约后者的系数。以3约33得11,约105得35,以11乘第三行,以35乘第二行,减第三行,得

便求出z的值。类此,依次求出y、x、u的值。