10.4.3 剩余定理的重新独立发现
一次同余式组,由若干个同余式组合发展而成。原模两两互素,是最简单的一种情况。这些原模需要综合处理,方案之一就是轮流作当前模,恰当地组织单一同余式。
我们在前面演算基础上,挖掘物不知数题中两两互素模3,5,7的作用。
例如,以3作当前模,5×7=35作系数,可组织单一同余式,35与3互素,35不小于3:
最小正整数解x1=2。系数与模完全相同,常数改取非单位1的c=5×7=35,形成同余式:
非单位1同余式(2)的解就是x2=x1c=2c=2×5×7=70。
伴随数的计算,利用式(2)对式(1)的依赖关系,所引出伴随数α=2c=70,由两项所乘:单一同余式35x1≡1(mod 3)最小正整数解2,“用BCD等(5×7)所乘”。伴随数定义着眼于条件式到结论式的整体演化:
z≡a(mod A)≡b(mod B)≡c(mod C)≡d(mod D),
z≡αa+βb+γc+δd等(mod ABCD等)。
前面分析过,伴随数在思维上有很高的要求。
如果说,高斯轮流利用两两互素原模构造单一同余式,再找到各个伴随数,费尽周折,曲径通幽,觅得剩余定理的话,那么,就解余米推数题这类两两互素模题而言,秦九韶十分幸运,走上了通幽快捷方式。
单一同余式一枝茎秆上的两朵奇葩,结出了两枚等价的硕果。
大衍总数术按照量的逐级演化思想,把各个单独模齐同得总模,称衍母。约定“诸衍数,各满定母去之,不满曰奇”,先以衍数35满去定数3,求奇数2。再“以奇与定,用大衍求一入之”,求乘率2。算用数:2(乘率)×35(衍数)=70(用数)。再算各总:70(用数)×2(余数)=140(各总)。
就在考虑总余数这个高斯煞费苦心的环节上,554年前的秦九韶竟会毫无障碍地把各总相加,“并总”已经得到解。再“满衍母去之,不满为所求率数”,得到最小正整数解。
我们不能不感慨:存在乘率概念的数理环境中,量的逐级演化思想,可能导致秦九韶重新独立发现剩余定理。
近百年来,中国数学史界一直思索:为什么《数书九章》中只提到《九章算术》,从来不提《孙子算经》?我们以为,有可能就是这个原因。