小学数学的故事:部队秩序领域中的神圣算术

韩信是汉初特等奖获得者,擅长带兵。传说有一天,在一个部门的陪同下,他检阅了士兵们的操练。当所有士兵排成三列时,韩信问道:“最后一排还剩多少人?”外交部将报告:“两个人留在队伍的最后。”当队伍排成五车道纵队时,韩信问道:“最后一排还有多少人?”回答:“还有3个人。”最后,韩信又下达了组建一个七车道纵队的命令,得知队伍的最后还有两个人。

阵法已毕,韩问曰:“今日有多少兵来?”该部将回答,“今天应该有2345人在战场上。”韩信想了一会儿,说道,“不!球场上只有2333名球员,比你说的少了12名。”外交部半信半疑,下令重新清点队伍。结果是2333人,其中一人还不错,并吃了一惊。当国防部问韩信他是如何得到确切数字的,韩信笑着说,“我是根据你刚才报告的其余信息计算出来的。”

以上是著名的“韩信点兵”故事。这个故事的情节无疑是后人杜撰的,但军事领域的神圣算术包含着深刻的科学真理。它起源于中国古代书籍《孙子舒静》,一本公元二世纪的计算书。

《孙子兵法》中有一个问题:有一个数,余数是二除以三,余数是三除以五,余数是二除以七。现在,这个数字是多少?在几千年的漫长历史中,由于趣味与难度的结合,产生了许多神秘的名字,如“鬼谷心算”、“神奇妙算”、“简易管理技术”、“秦王密兵”、“大秋艳一书”。除了最后一个,这些不能被检查的名字与问题本身完全无关。

《孙子兵法》在这个问题上给出了以下答案:5和7相乘,然后乘以2得到70,余数除以3得到1;将3和7相乘得到21,将余数除以5得到1。将3和5相乘得到15,将余数除以7得到1。然后将余数2和70除以3得到140;将余数3和21除以5得到63;用7除得到的余数2和15,得到30。把上面的140,63,30加起来就是233。因为3×5×7=105,233减去两次105得到23。当它除以3,5,7时,余数不会改变。因此,23是“一无所知”问题的最简单的答案。

上述算法可归纳为两个等式:

70×2+21×3+15×2=233

233-105×2=23

公元1593年,明代数学家程大伟在他的著作《算法的统一》中把《孙子兵法》中的方法总结为一首美妙的诗:

“三人用七十枝名贵,五枝梅花二十一枝;

七个孩子的团聚花了半个月的时间,除了105个孩子,其他人都知道了。"