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底下,找出原分数来,所以,我就给它这么一个标题——显出原形。
“先从前面举出来过的例子说起。”马先生说了这么一句,就在黑板上写出:
“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。
“可见得我们要求的分数,总在CD线上。对于OB说又应当怎样?”
“作ED和OB平行,横里相距2。”王有道说。
“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?”
“这两个分数的分母比较原分数的分母怎样?”
“一个多1,一个多2。”由此可以见得,所求出的结果是不容怀疑的了。
这个题的计算法,马先生叫我们这样想:
这次,又用得着依样画葫芦了。
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?”
马先生也似乎觉得奇怪,问王有道:
“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:
这一串分数,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。
“现在你们可算得,已看到‘有这样的事’了,我们应当进一步,来找所以‘有这样的事’的‘理’。不过你们姑且把这问题“按下不表”,先讲本题的计算法。”
跟着前两个题下来,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:
“两线不止一个交点怎样?”
“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,而解答也是无数的了。
真的!“把它弄明白以后,它就变得极平常了。”
“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,要越走越黑的。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,许多发明都是从它产生的。假如从分母和分子各减去1,得什么?”
“各减去8呢?”
对于这一点,马先生的说明是这样:
“从原分数的分母和分子‘减去’同一的数,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,使要在经过A这条横线的‘下’面。并且,因为减去的是‘同一’的数,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。正方形的对角线上的点,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相等,则这点所表示的分数的分母和分子同着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:
“我把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。他就说:
“这又是‘六窍皆通’了。CA1既表示分母加了10的分数,再把这分数的分子也加上10,不是应和OB所表示的分数相同了吗?”
计算法,倒是容易的: