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第159章 顽童设障,巧思破局

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庞统眼珠转了转,自觉才智不输于人,尤其是这些看起来像是武夫的人,岂能难得住他?当即挺起胸脯:

“比就比!叔父作证!你先出题还是我先出题?”

庞德公在一旁抚须微笑,并未阻止,他也想看看这位气度不凡、麾下更有豪杰追随的“白头”吴刚,究竟有何能耐。

“客随主便,兄弟先请。”

吴刚做了个请的手势,气度从容。

庞统脑袋一扬,脸上露出狡黠的笑容,显然早有准备。他蹲下身,从路边捡起一块尖石,在干净的石板地面上画了起来。只见他先是画了一个方框,代表田亩,然后在其中画线分割。

“听好了!”庞统站起身,拍了拍手上的灰,朗声道,“今有田,广(宽)十八步,纵(长)二十三步。问为田几何?另,若将此田依畔,分割为大不一之七块田,其广、纵步数各异,然七块田面积之和,恰等于原田面积。已知其中三块田之广、纵分别为:广五步纵六步、广七步纵四步、广三步纵八步。问其余四块田,广、纵步数各几何?需列出所有可能之解,并明缘由!”

这个问题一出,连庞德公都微微颔首,露出赞许之色。这已远非寻常孩童能及,不仅考验基本的面积计算,更涉及到了初步的数理分割与组合思维,甚至隐含了“不定方程”的雏形,难度极高。庞统此举,分明是想给吴刚一个下马威。

甘宁、典韦等人听得云里雾里,什么广啊纵啊,还要分七块?只觉得头大如斗。区星更是两眼发直,他连最初那个总面积都没立刻算出来。

周围不知不觉也围上了一些看热闹的士子百姓,听得此题,纷纷窃窃私语,大多面露难色。

吴刚也是微微一怔,没想到庞统年纪,竟能提出如此有深度的问题。

这题目确实棘手,若用这个时代的算术方法,需要极强的逻辑推演和试错能力,极其耗费时间。但对他这个受过现代数学教育的人来,却有了取巧之法。

他不动声色,也捡起一块石子,在旁边空地上画了起来。他先快速算出总面积:18 x 23 = 414 。然后列出已知三块田面积:5x6=30,7x4=28,3x8=24。三者之和为30+28+24=82。剩余面积则为414-82=332,需要由另外四块田组成。

关键就在于这剩余的四块田。吴刚没有像旁人预想的那样开始盲目试数,而是直接在地上写下了几个奇怪的符号,设未知的四块田广分别为a,b,c,d,纵分别为e,f,g,h。那么有:

axe + bxf + cxg + dxh = 332。

同时,考虑到田亩形状和“依畔”分割的合理性,这些广、纵的值很可能就在一定的范围内(比如1到23之间)。

旁人看得莫名其妙,不知他画的这些“鬼画符”是何意。

吴刚心算极快,他意识到这是一个多元一次不定方程,穷举所有解在这个条件下不现实,但题目要求“所有可能之解”并明缘由,很可能本身设计上就有陷阱,或者暗示存在某种规律或约束条件。

他迅速判断,庞统此题,重点或许不在于真的找出全部解,可能他自己都解不出来,而在于考察解题思路和发现隐含条件的能力。

他沉思片刻,忽然抬头看向庞统:

“兄弟,你此题精妙,然‘所有可能之解’范围太广,若要一一穷举,恐非一时之功。我且问你,你出此题时,可曾假定这些广、纵之数,皆为不大于原田广、纵之正整数?且分割后,各田边长需能与原田边界或其他田边界对齐,亦即,其广、纵之数值,是否需为原田广、纵之公约数,或彼此之间存在某种公度量关系?”

吴刚这番话,直接指向了解题的关键——约束条件。在这个时代,测量和分割土地,非常注重实际可操作性,边长通常取整,并且会考虑如何用标尺进行实际丈量和划分。但如果考虑用更的通用单位(比如半步,或更)来度量,则约束会放松。但庞统一个十岁孩子,设计题目时未必考虑到如此深的实际应用层面,可能更侧重于数学游戏本身。

庞统被问得一愣,他设计题目时,只想着数字组合的复杂性,确实没想那么深的“实际分割”约束。

他眨了眨眼,有些强词夺理道:

“自……自然是正整数!至于能否对齐,你管那么多作甚?只要能算出可能的广纵数字组合便是!算不出来,便是你输!”

吴刚闻言,心中更有底了。他微微一笑,不再纠缠约束条件,而是换了一种思路。他指着地上的符号:

“既如此,我们不妨换个角度看。总面积414,已知三块面积82,剩余332。这332需分为四块田,其广纵乘积之和为332。我们可以先分解332这个数。”

他迅速在地上写出:332 ÷ 2 = 166, 166 ÷ 2 = 83, 83是质数。所以332 = 2 x 2 x 83 = 4 x 83。

“看,332可以表示为4乘83。那么,这四块田的面积,是否可以看作是几组数字,其乘积之和能构成332的各种组合?比如,我们可以尝试将其分为两组,每组两个面积,或者寻找其他规律……”

吴刚并没有直接给出具体数字答案——因为在没有明确强约束的情况下,符合条件的整数解组合可能确实不止一组,短时间内无法穷尽。但他展示了一种更高层次的解题思路:分析总数、分解质因数、寻找组合规律、并指出了题目本身可能存在的“模糊地带”。

他这番操作,运用了简单的代数符号、质因数分解和逻辑分析,其思维方式和展现出的“数学工具”,已经完全超越了庞统题目本身的设计,更是这个时代闻所未闻的。

庞统张大了嘴巴,看着地上那些奇怪的符号和吴刚条理清晰的分析,虽然有些地方他没完全听懂,但那种清晰的思路和独特的视角,让他敏锐地感觉到,对方使用的是一种他从未接触过的、更高级的“算法”。他原本以为能难住对方的题目,竟然被以这样一种方式“化解”了。

周围包括庞德公在内的有学识之士,也都被吴刚这种新颖的解题方法所吸引,虽然不明其理,但觉其思路清奇,直指核心,不由得暗暗称奇。

吴刚看着有些发懵的庞统,笑道:

“兄弟,你的题目甚妙,然若要穷尽所有解,恐需时日。我以此法,已指明解题之径,并点出关键。若你坚持要具体数字,我可再花时间推演几组,但于这街市之上,似乎并非比试之本意。你看,我这算不算是……已回答了你的问题?”

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