他先是恭敬地说道:“老先生孜孜不倦,探求解法优化之道,此等治学精神,晚生深感敬佩。” 顿了顿,他话锋一转,以谦逊探讨的语气继续说道:“晚生昔日偶阅杂书,曾见一种思路,或可称之为‘立式消元法’,其核心在于先不急于求解具体数目,而是设立未知,理清关系,再通过算式运算直接求解。不知此法是否可行,还请老先生指正。”
“立式消元法?设立未知?”老者闻言,眼中瞬间爆发出强烈的好奇光芒,身体不自觉地微微前倾,“小哥儿快请细说!这‘未知’如何设立?关系又如何理清?”
见老者兴趣如此浓厚,陈彦便不再犹豫,取过一张空白草纸,拿起笔,一边写一边讲解:“老先生,我们可先设两个符号,代表所求之数。譬如,设笼中鸡数为‘甲’,兔数为‘乙’。此‘甲’、‘乙’,便是我们暂时不知,但欲求之数,可视为占位之符。”
老者紧紧盯着纸上的“甲”和“乙”,若有所思,缓缓点头:“嗯,以符号代未知,如同为其先定一名,以便后续推演……有意思,请继续。”
“既设未知,便可依据题意,将已知条件转化为包含这些未知数的等式。”陈彦在纸上写下第一个等式:“据‘上有三十五头’,鸡兔皆一头,故有:甲 + 乙 = 三十五。”
接着,他写下第二个等式:“据‘下有九十四足’,鸡二足,兔四足,故有: 二乘甲 + 四乘乙 = 九十四。”
两个清晰的等式呈现在纸上。
老者看着这两个式子,目光闪烁,似乎捕捉到了什么,但尚未完全明晰,催促道:“妙!将头足之条件,化为两式,关系一目了然。然则,如何由此二式求得甲、乙之值?”
“这便是‘消元’之妙用。”陈彦继续引导,“我们的目标,是消去一个未知数,先解出另一个。观察两式,可见第一式较为简单。若我们能将两式中某个未知数的系数变得相同,便可相减消去之。”他指着第一个等式,“譬如,将‘甲 + 乙 = 三十五’ 此式,左右两边同乘以二,则得: 二乘甲 + 二乘乙 = 七十。”
“同乘以二……使得甲之系数与第二式相同?”老者喃喃道,眼中精光渐盛。
“正是如此。”陈彦点头,用笔将新得到的式子与第二个式子并列,“现在,我们便有:
式一(新): 二甲 + 二乙 = 七十
式二(原): 二甲 + 四乙 = 九十四
请注意,此时两式中,‘二甲’的系数相同。我们用式二减去式一:
(二甲 + 四乙) 减去 (二甲 + 二乙) = 九十四 减去 七十
左边,二甲减二甲得零,四乙减二乙得 二乙。
右边,九十四减七十得 二十四。
故而,我们得到: 二乙 = 二十四。”
写到此处,陈彦停顿了一下,看向老者。
老者猛地一拍大腿,脸上露出极度兴奋和恍然大悟的神情,声音都提高了些许:“哎呀!原来如此!如此一来,兔数乙便跃然纸上矣! 乙 = 二十四 除以 二 = 十二!妙啊!真是妙不可言!”
陈彦微笑颔首,接着说道:“老先生明鉴。既得兔数十二,再代入最初的头数关系式:甲 + 十二 = 三十五,故 甲 = 三十五 减 十二 = 二十三。鸡兔之数皆得。可验算之:鸡足二十三乘二得四十六,兔足十二乘四得四十八,合计九十四足,完全符合题意。”