九章算術 和 周髀算經
周髀算經 幾乎同時,還有一部數學專著,科學史上稱它為《九章
算術》,這是我國第一部最重要的數學專著。
《九章算術》大約成書於東漢初年,書中載有 246 個應用題目的解法,
涉及到算術、初等代數、初等幾何等多方面內容。
其中所載述的分數四則運算、比例算法、用勾股定理解決一些測量中的
問題等,都是當時世界最高科學水平的工作。而關於負數的概念和正負數加
減法則的記載,也是世界數學科學史中最早的。
書中還講述了開平方、開立方、一元二次方程的數值解法、聯立一次方
程解法等許多問題。《九章算術》在我國古代數學史上有很大影響,在世界
數學史上也佔有重要地位。
《九章算術》大致可分為 9 個方面內容:
(1)土地測量。書中列有直角三角形、梯形、三角形、圓、弧與環形等,
並給出計算這些形狀面積的方法。
(2)百分法和比例,根據比例關係來求問題答案。
(3)算術級數和幾何級數。
(4)處理當圖形面積及一邊長度已知時,求其他邊長的問題。還有求平
方根、立方根等問題。
(5)立體圖形體積的測量和計算,實際計算的有牆、城牆、堤防、水道
和河流等。
(6)解決徵收稅收中的數學問題。像人們從產地運送穀物到京城交稅所
需的時間等有關問題,還有按人口徵稅的問題。
(7)過剩與不足的問題。也就是解決 ax+b=0 的問題。
(8)解方程和不定方程。
(9)直角三角形的性質。
在“直角三角形的性質”這一章中,有這樣一個問題:
一個水池,長寬各一丈,有棵蘆葦生在池中央,蘆葦出水面一尺高,讓
蘆葦倒向池邊,正好蘆葦尖與池邊平齊。問水有多深?
這個問題後來又見於印度的數學著作中,又傳到了中世紀的歐洲。解決
此問題只有利用相似直角三角形來完成。
《九章算術》對中國古代數學發生的影響,正像古希臘歐幾里得《幾何
原本》對西方數學所產生的影響一樣,是非常深刻的。
在此後的一千多年的時間裡,它一直被直接作為教科書使用。日本、朝
鮮也都曾用它作教科書。各代學者都十分重視對這部算書的研究,在歐洲和
阿拉伯的早期數學著作中,過剩與不足問題的算法,就被稱為“中國算法”,
可見其獨創性。
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