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天文算法·九章算术(1 / 1)

内容概要

本书采用问题集的形式,收入了246个与生产、生活有关的实用问题,每道“题”由问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤)三部分组成。其中,有的题是一题一术,有的是多题一术,也有的是一题多术。依照性质和解法,作者将全部内容统一划分为九章,具体内容为方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股,分别介绍如下:

第一章,“方田”。 主要讲述平面几何图形的面积计算,包括长方形、三角形、梯形、圆形、扇形、弓形和圆环这八种图形,另有分数的四则运算法则,以及求分子分母的最大公约数方法等。

第二章,“粟米”。主要讲述谷物粮食的折换比例,提出比例算法,称为“今有术”。

第三章,“衰分”。主要讲述比例分配法则,称为衰分术。

第四章,“少广”。主要讲述已知面积、体积,推算其边长和径长等,以及开平方、开立方的方法。

第五章,“商功”。主要讲述土石工程、体积计算,以及工程分配方法。

第六章,“均输”。主要讲述合理摊派赋税,以及解决赋役合理负担的问题。其中,今有术和衰分术的应用,构成了今天正反比例、比例分配、复比例、连锁比例等比例学理论的基础,这些算法大幅领先于西方国家。

第七章,“盈不足”。 主要讲述双设法问题,提出三种盈亏问题,包括盈不足、盈适足;不足适足、两盈;两不足。同时介绍了相关问题的一些解法,同样领先于西方国家。

第八章,“方程”。 主要讲述一次方程组问题,以及采用分离系数的方法表示线性方程组(相当于现在的矩阵)等。

第九章,“勾股”。 主要讲述如何利用“勾股定理”求解(其中大部分内容涉及当时社会的实际问题),提出勾股数问题的通解公式,如“a、b、c分别是勾股形的勾、股、弦,则,m>n”,西方国家得出相应的结果已经是在3个世纪之后了。

阅读指南

汉唐时期,我国一共出现过10部估算学著作,被称作“算经十书”,《九章算术》是其中最重要的一部。

事实上,中国古代数学的发展一直处于领先地位,《九章算术》这本书确定了古代数学的框架。它达到了以计算为中心,并密切联系现实实际,用以解决人们生产、生活中的数学问题的目的。正是因此,这本书影响颇深,以致以后我国的数学著作都大致采取两种形式:或为本书作注,或仿本书体例著书;甚至西算传入中国之后,人们著书立说时还常常把西算的数学知识纳入九章的框架。

同时,该书还是世界上最早系统叙述了分数运算的著作;其中盈不足的算法更是一项令人惊奇的创造;“方程”章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。在代数方面,本书在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;中学讲授的线性方程组的解法和《九章算术》介绍的方法大体相同。

该书的一大显著特点便是注重实际应用,所以不光受到国人的喜爱,而且还受到了国外人们的欢迎。它的一些知识传播到了印度和阿拉伯,甚至通过这些地区传至欧洲。

不过,本书也是有着不容忽视的缺点的,比如,里面没有任何数学概念的定义,也没有给出任何推导和证明。另外,虽然算法抽象,但本书前前后后的逻辑关系并不太明显,显得比较凌乱。到了魏景元四年(263年)的时候,刘徽给《九章算术》作注,才大大弥补了这个缺陷。

应该说,《九章算术》是我国古代劳动人民共同努力的结晶,它为我国数学的发展做出了杰出的贡献,同时也标志着中国古代数学体系的形成。后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代更是将它明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻的《九章算术》,这是世界上最早的印刷本数学书。

作者介绍

《九章算术》其作者已不可考。一般认为它是经历代各家的增补修订,而逐渐成为现今定本的,西汉的张苍、耿寿昌曾经做过增补和整理,其时大体已成定本。最后成书最迟在东汉前期,现今流传的大多是在三国时期魏元帝景元四年(263年),刘徽为《九章》所作的注本。