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十、王老头子的汤圆
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一
近来有一位幼年时的邻居,从家乡出来的,跑来看望我。
见到故乡人,想起故乡事,屈指一算,离家已将近二十年了,记忆中故乡的模样,还是二十年前的。
碰见这么一位幼年朋友,在心境上好像已返老还童,一直谈论幼年的往事,石坎缝儿里寻蟋蟀,和尚庙中偷桂花,一切淘气事都会谈到。
最后不知怎的,话头却转到死亡上去了,朋友很郑重地说出这样的话来:
——王老头子,卖汤圆的,已死去两年了。
一个须发全白、精神饱满、笑容可掬的老头子的面影,顿时从心底浮到了心尖。
他叫什么名字,我不知道,因为一直听人家叫他王老头子,没有人提起过他的名字。
从我自己会走到他的店里吃汤圆的时候起,他的头上已顶着银色的发,嘴上堆着雪白的须,是一个十足的老头子。
祖父曾经告诉我,王老头子在我们的那条街上开汤圆店已有二三十年。
祖父和许多人都常说,王老头子很古怪,每天只卖一盘子汤圆,卖完就收店,喝包谷烧1,照例四两。
他今天卖的汤圆,便是昨天夜里做的。
真的,当我起得很早的时候,要是走到王老头子的店门口,就可以看见他在升火,他的桌上有一只盘子,盘子里堆着雪白、细软的汤圆,用现在我所知道的东西的形状来说,那就有点儿像金字塔。
假如要用数学教科书上的名字,那就是正方锥。
王老头子自然是平凡、不足树碑立传的人,不过他的和蔼可亲却是少有。
我一听到他的死耗,不禁怅惘追忆,这也就可以证明他是如何捉住儿童们的活泼、无邪的心了。
王老头子已死两年,至少做了四五十年的汤圆。
在这四五十年中,每天都做尖尖的一盘。
这他一生替人们做过多少汤圆哟,我想替他算一算。
然而我不能算,因为我不曾留意过那一盘汤圆从顶到底共有多少层,我现在只来说一说,假如知道了它的层数,这总数怎么计算,可作为对王老头子的纪念。
二
这类题目的算法,在西洋数学中叫作积弹(PilesofShot)和拟形数(Figuratenumbers),又叫拟形级数(Figurateseries)。
中国叫垛积,旧数学中和它类似的算法,属于“少广”
一类。
最早见于朱世杰的《四元玉鉴》中茭草形段,如像招数和果垛叠藏各题,后来郭守敬、董祐诚、李善兰这些人的著作中把它讲得更详细。
这里我们先说大家从西洋数学中容易找到的积弹。
积弹的计算法,已有一定的公式,因为堆积的方法不同,分为四类:如第一图各层是成正方形的;第二图各层是成正三角形的;第三图是成矩形的——这三种到顶上都是尖的——第四图各层都成矩形,而顶上是平的。
用数学上的名字来说,第一图是正方锥;第二图是正三角锥;第三图侧面是等腰三角形,正面是等腰梯形;第四图侧面和正面都是等腰梯形。
第一图
第一图
第三图
第四图
所谓积弹,一般是知道了层数计算总数,在这里且先将各公式写出来。
(1)设n表示层数,也就是王老头子的汤圆底层每边的个数,则汤圆的总数是:
所以,若是王老头子的那盘汤圆有十层,那就是n等于10,因此,
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