花拉子米解法如下:
- 你用
$\frac{1}{3}$ x 乘以$\frac{1}{4}$ x 时,得到$\frac{1}{6}$ x2 的$\frac{1}{2}$ , - 接着,使用一个单位乘以
$\frac{1}{4}$ x得到$\frac{1}{4}$ x; - 同样,使用一个单位乘以
$\frac{1}{3}$ x得到$\frac{1}{3}$ x; - 然后,一个单位乘以一个单位得到一个单位。
- 然后得到的乘积结果是:
$\frac{1}{6}$ x2 的$\frac{1}{2}$ , 加上$\frac{1}{3}$ x,$\frac{1}{4}$ x 和 1个单位的和等于20个单位。 - 你从20个单位中减去一个单位,得到19个单位等于
$\frac{1}{6}$ x2 的$\frac{1}{2}$ , 加上$\frac{1}{3}$ x,再加上$\frac{1}{4}$ x。 - 现在要使平方完整,要将所有的项都乘以 12。
- 这样就得到了 x2和 7x的和等于228。
- 然后取 x的系数的一半并将他乘以自身,得到12+
$\frac{1}{4}$ - 你把它加到228上,你会得到 240+
$\frac{1}{4}$ 。 - 取这个数的平方根,得到15+
$\frac{1}{2}$ ,减去 3+$\frac{1}{2}$ ,得到12。即是组成平方的根。 - 因此这个问题归为六类情况中的第四类,实际上就是"平方加根等于数"。
现代的代数演算过程如下:
- ∵ (
$\frac{1}{3}$ x + 1)($\frac{1}{4}$ x + 1) = 20 (问题中假定的等式) - 又∵
$\frac{1}{3}$ x ×$\frac{1}{4}$ x =$\frac{1}{3}$ x ×$\frac{1}{2}$ ×$\frac{1}{2}$ × x =$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ - 又∵ 1 ×
$\frac{1}{4}$ x =$\frac{1}{4}$ x; 1 ×$\frac{1}{3}$ x =$\frac{1}{3}$ x; 1 × 1 = 1 - ⇒
$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ +$\frac{1}{3}$ x +$\frac{1}{4}$ x + 1 = 20 - ⇒
$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ +$\frac{1}{3}$ x +$\frac{1}{4}$ x + 1 - 1 = 20 - 1 (等式的基本性质) - ⇒
$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ +$\frac{1}{3}$ x +$\frac{1}{4}$ x = 19 - ⇒ (
$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ +$\frac{1}{3}$ x +$\frac{1}{4}$ x) × 12= 19 × 12 (等式的基本性质) - ⇒
$\frac{1}{6}$ x2 ×$\frac{1}{2}$ × 12 +$\frac{1}{3}$ x × 12 +$\frac{1}{4}$ x × 12 = 228 (乘法分配律) - ⇒ x2+ 4x + 3x = 228
- ⇒ x2+ 7x = 228
- ⇒ x2+ 7x +
$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ -$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ = 228 - ⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 -$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ = 228 - ⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 -$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ +$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ = 228 +$\frac{7}{2}$ ×$\frac{7}{2}$ (等式的基本性质) - ⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 = 228 + 49/4 = 240+$\frac{1}{4}$ - ⇒ x +
$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ - ⇒ x +
$\frac{7}{2}$ -$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ -$\frac{7}{2}$ (等式的基本性质) - ⇒ x = 12
- 1个表面可擦写的长度和宽度分别为40cm和30cm的坐标板
- 1个直尺
- 黑色,红色和蓝色的双头水性记号笔
-
在坐标板上找到六个点A(0,0), B(12,0), C(12, 12), D(0,12), E(19,0), F(19, 12),使用水性笔和直尺绘出线段AB, BC, CD, AD, BE, EF和CF。
-
用带刻度的直尺分别量出线段AB, BC, CD, AD, BE, EF和CF的长度,可以量出AB = BC = CD = AD = EF = 12cm, BE = CF = 7cm。
⇒ □ ABCD的面积 = 12cm × 12cm = 144 cm2 (即: 144个1cm2的 □ 格子)。
⇒ ▭ BCFE的面积 = 12cm × 7cm = 84 cm2 (即: 84个1cm2的 □ 格子)。
⇒ ▭ AEFD的面积 = □ ABCD的面积 + ▭ BCFE的面积 = 144 cm2 + 84 cm2 = 228 cm2 (即: 228个1cm2的 □ 格子)。
- 擦去所有12cm的标记,即代表着不知道相等长度的AB, BC, CD, AD和EF的具体的长度数值。
- 假设相等长度的AB, BC, CD, AD和EF的具体的长度数值为x, 在线段AB, BC, CD, AD和EF的边上写上x。同时已经预先知道 □ ABCD的面积和 ▭ BCFE的面积之和为228 cm2 (即: 228个1cm2的 □ 格子)。即: x×x + 7x = 228。
-
把 ▭ BCFE的两个7cm的边都均分成4份(每个边有3个均分点),分别连接两个边的3对均分点,得到3条长度相等的线段,从而得到均分的四个面积相等的 ▭ 。每个均分的线段的长度都是(7/4)cm,得出均分的四个面积相等的 ▭ 为(7/4)x cm2(分别用红色的马克笔标号为 ①②③④)。
-
把这四个标号为 ①②③④的 ▭ 分别放在 □ ABCD的四条边AB, BC, CD和AD上,构成了一个缺失四个 □ 边角的形状,可知这个形状的面积是228cm2,这四个 □ 边角的面积均为:(7/4)cm × (7/4)cm = 49/16cm2。随后在所有的四个 □ 边角上绘出 □ 的另外两条边,那么整体又构成了一个边长为 x + (7/4) × 2 cm的大 □ 。
-
这个大 □ 的面积 = 228 + (7/4)2 × 4。
⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 = 228 + (7/4)2 × 4⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 = 228 + ($\frac{7}{2}$ )2⇒ x +
$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ ⇒ x +
$\frac{7}{2}$ -$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ -$\frac{7}{2}$ (等式的基本性质)⇒ x = 12
-
把 ▭ BCFE的两个7cm的边都均分成两份(每个边有1个均分点),分别连接两个边的均分点,得到一条线段,从而得到均分的两个面积相等的 ▭ 。每个均分的线段的长度都是(
$\frac{7}{2}$ )cm,得出均分的两个面积相等的 ▭ 为($\frac{7}{2}$ )x cm2(分别用红色的马克笔标号为 ①②)。 -
把这两个标号为 ①②的 ▭ 分别放在 □ ABCD的两条相邻边AB和BC的外侧,构成了缺失一个 □ 边角的形状,可知这个形状的面积是228cm2,这个 □ 边角的面积为:(
$\frac{7}{2}$ )cm × ($\frac{7}{2}$ )cm = 49/4cm2。随后在这个 □ 边角上绘出 □ 的另外两条边,那么整体又构成了一个边长为 x +$\frac{7}{2}$ cm的大 □ 。 -
这个大 □ 的面积 = 228 + (
$\frac{7}{2}$ )2。⇒ (x +
$\frac{7}{2}$ )2 = 228 + ($\frac{7}{2}$ )2⇒ x +
$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ ⇒ x +
$\frac{7}{2}$ -$\frac{7}{2}$ = 15+$\frac{1}{2}$ -$\frac{7}{2}$ (等式的基本性质)⇒ x = 12