书城童书故事中的科学(人生解密)
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第17章 韩信巧点兵中的方程奥妙

楚汉战争时期,当刘邦与项羽相持于河南荥阳一带时,刘邦手下的大将韩信乘机袭击项羽的后方,攻占了黄河下游原属赵国、齐国的大片领地。刘邦为表彰他的功绩,封他为”齐王“。民间亦称韩信为”三齐王“。

俗语说,”韩信点兵,多多益善“,那么他究竟是怎么个”多多益善“法儿呢?据传说,因着他独特的点兵方法,他究竟带了多少兵多少将,除了他自己心中有数外,别人都一无所知。

项羽在领略了韩信用兵的厉害之后,已敢等闲视之。他限期让手下第一谋士范增侦破韩信的兵力情况。范增立即派出自己的心腹潜入韩信军中。这个侦探十分精明能干,很快就当上了韩信的传令兵。但是尽管他耍尽花招,偷看了韩信所有信函、文件、报表,仍未发现他所管辖的兵将的数字。

正在这个侦探急得抓耳挠腮之际,韩信通知说次日需要检阅所有部队,这一下他真是喜出望外。

在整个阅兵过程中,这个侦探一直站在检阅台上,与韩信寸步不离,然而始终未听到韩信说出他的兵将总数。最后,在走下检阅台时,才听韩信说:”我们的兵力又增加了一成。“由于以前的兵力是个未知数,现在的兵力当然更加无人知晓。

期限到了,这个侦探只好垂头丧气地回去向范增禀报。范增听了他的述说,勃然大怒:”蠢货,你不会自己数数!“”大人,小人实在是数不过来。他先后让3人、5人、7人一组的3种队列,迅速从台前走过,可并不都是那样的规律。在若干组过后,又分别出现2人、4人和5人一组的情况,所以小人很快就糊涂了。“范增沉思片刻,忽有所悟地说:”奥秘就在后面那无规律的数字中。快拿纸笔来!“然而他算计了半天,仍然毫无结果。

三齐王点兵妙法的奥妙在哪儿?确实就在队列末尾的尾数上。对于这一点,我国古书《孙子算经》已作了如下揭示:”三人同行七十稀,五树梅花二十一,七子团圆正月半,除百零五便得知。“这四句口诀的意思是:当一个正整数用3除余p,用5除余m,用7除余n,这个数则可用代数式70p+21m+15n-105k表示。其中A是一个适当的正整数。显然,这个数多得很。不过,三齐王点兵时,对其队列的编制进行了适当限制——每队总数少于105。这样一来,上述代数式表示的就是一个确定的数了。每队人数一经限定,三齐王点兵时只需看看队尾的不足数(余数),再记住这些不足数的个数,就能算出部队总数了。

例如,故事中那个侦探看到3人一组、5人一组和7人一组的各队队尾的不足数分别为2、4、5,即p=2,m=4,n=5,代入代数式为:

×2+21×4+15×因为三齐王的编队原则是每队少于105人,所以取k=2,则每队人数为89;假定他记住的尾数数目是1000,那么他的兵将总数就是89000。当然,每队总人数随队尾不足(余÷数)而异。

不难看出,在有了《孙子算经》的口诀及其代数表达式后,问题就迎刃而解了。那么,这个代数式是怎么求出的呢乍一看,一个正整数分别用3、5、7除时,余数分别为p,m,n,求这个数似乎不难,实际上很不容易。我们先设所要求的数为x,在用3、5、7除后余数分别为a,b,c,则有:

,x=5b+mx=7c+n。

用上面的方程是无法解出x的。如果用70乘第一个方程,用21乘第二个方程,用15乘第三个方程,然后将它们相加,则得出:

,或者x=70P+21m+15n-105(x-2a+b+c),由于x-2a+b+c为一正整数,可用k代替,故而得出《孙子算经》上的口诀的代数表达式:x=70p+21m+15n-105k。