今天所讲的是前面所说的第三类,单纯关于分数自身变化的问题,大都是在某一些条件下,找出原分数来,所以,我就给它起这么一个标题——显出原形。
“先从前面举过的例子说起。”马先生说了这么一句,就在黑板上写出:
图110
“相差1。”我回答。
“这两直线上所有的同分子分数,它们俩的分母间的关系都一样吗?”
“都一样!”周学敏说。
“可见我们要求的分数总在CD线上。对于OB来说又应当怎样呢?”
“作ED和OB平行,两者之间相距2。”王有道回答。
“对的!原分数是什么?”
“和它分子相同,OA线所表示的分数是什么?”
“OB线所表示的同分子的分数呢?”
“这两个分数的分母与原分数的分母比较有什么区别?”
“一个多1,一个多2。”由此可见,所求出的结果是不容怀疑的了。
这次,又用得着依样画葫芦了。
图111
由第二个条件,知道分母比分子的2倍“少”1。
所以:
马先生看我们作好图以后,这样问:“你们求出来的原分数是什么?”
马先生听了周学敏的回答,便问:“还有别的答数没有?”
图112
“偶然想到的。”他这样回答。在他也许是真情,在我却感到失望。马先生!马先生!只好静候他来解答这个谜了。
遵照马先生的话,我把这些分数排起来,得这样一串:
我马上就看出来:
第一,分母是一串连续的偶数。
第二,分子是一串连续的整数。
跟着前两个题看下来,这是很容易的。
假如,我们用“整数的2倍”表示“偶数”,这个题的答数,就是这样一个形式的分数:
这个情形,由图上怎样解释呢?我想起了在交差原理中有这样的话:
“两线不止一个交点会怎么样?”
“那就是这题不止一个答案……”
这里,两线合成了一条,自然可说有无穷的交点,而答案也是无数的了。
真的!“把它弄明白以后,它就变得极平常了。”
图113
“这回不能依样画葫芦了。”马先生说,“假如你们已经知道了减去的数,照抄老文章,怎样画法?”
我把我所想到的说了出来。
马先生接着说:“这条路走错了,会越走越黑的。现在你来实验一下。实验和观察,是研究一切科学的初步工作,许多发明都是从实验中产生的。假如从分母和分子中各减去1,得什么?”
“各减去8呢?”
关于这一点,马先生的说明是这样:“从原分数的分母和分子中‘减去’同一个数,所得的数用‘点’表示出来,如A1和A2。就分母说,当然要在经过A这条纵线的‘左’边;就分子说,在经过A这条横线的‘下’面。并且,因为减去的是‘同一个’数,所以这些点到这纵线和横线的距离相等。这两条线可以看成是正方形的两边。正方形对角线上的点,无论哪一点到两边的距离都一样长。反过来,到正方形的两边距离一样长的点,也都在这条对角线上,所以我们只要画AD这条对角线就行了。它上面的点到经过A的纵线和横线距离既然相等,则这点所表示的分数的分母和分子与A点所表示的分数的分母和分子,所差的当然相等了。”
现在转到本题的算法。分母和分子所减去的数相同,换句话说,便是它们的差是一定的。这一来,就和第八节中所讲的年龄的关系相同了。我们可以设想为:
它的算法便是:
图114
“用这个容易的题目来结束分数四则问题,你们自己先画个图看。”马先生说。
我硬着头皮去请教马先生。他说:“这又是‘六窍皆通’了。CA1既然表示分母加了10的分数,再把这分数的分子也加上10,不就和OB所表示的分数相同了吗?”
计算法,倒是容易: