算经十书( 二 )


算经十书

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《九章算术》从数学成就上看,首先应该提到的是:书中记载了当时世界上最先进的分数四则运算和比例算法 。书中还记载有解决各种面积和体积问题的算法以及利用勾股定理进行测量的各种问题 。《九章算术》中最重要的成就是在代数方面,书中记载了开平方和开立方的方法,并且在这基础上有了求解一般一元二次方程(首项係数不是负)的数值解法 。还有整整一章是讲述联立一次方程解法的,这种解法实质上和中学里所讲的方法是一致的 。这要比欧洲同类算法早出一千五百多年 。在同一章中,还在世界数学史上第一次记载了负数概念和正负数的加减法运算法则 。影响《九章算术》不仅在中国数学史上占有重要地位,它的影响还远及国外 。在欧洲中世纪,《九章算术》中的某些算法,例如分数和比例,就有可能先传入印度再经阿拉伯传入欧洲 。再如“盈不足”(也可以算是一种一次内插法),在阿拉伯和欧洲早期的数学着作中,就被称作“中国算法” 。作为一部世界科学名着,《九章算术》已经被译成许多种文字出版 。《孙子算经》约成书于四、五世纪,作者生平和编写年代都不清楚 。传本的《孙子算经》共三卷 。卷上叙述算筹记数的纵横相间制度和筹算乘除法则,卷中举例说明筹算分数算法和筹算开平方法 。
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《孙子算经》《孙子算经》中国是世界上最早採用十进位值制记数的国家,春秋战国之际已普遍套用的筹算,即严格遵循了十进位值制 。关于算筹记数法仅见的资料载于《孙子算经》 。《孙子算经》三卷,成书年代约为公元4世纪,该书上卷是关于筹算法则的系统介绍,下卷则有着名的“物不知数”题,亦称“孙子问题” 。卷下第31题,可谓是后世“鸡兔同笼”题的始祖,后来传到日本,变成“鹤龟算” 。书中是这样叙述的:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?这四句话的意思是:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚 。求笼中各有几只鸡和兔?具有重大意义的是卷下第26题:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?答曰:『二十三』” 。《孙子算经》不但提供了答案,而且还给出了解法 。南宋大数学家秦九韶则进一步开创了对一次同余式理论的研究工作,推广“物不知数”的问题 。德国数学家高斯﹝K.F. Gauss.公元1777-1855年﹞于公元1801年出版的《算术探究》中明确地写出了上述定理 。公元1852年,英国基督教士伟烈亚士﹝Alexander Wylie公元1815-1887年﹞将《孙子算经》“物不知数”问题的解法传到欧洲,公元1874年马蒂生﹝L.Mathiesen﹞指出孙子的解法符合高斯的定理,从而在西方的数学史里将这一个定理称为“中国的剩余定理”﹝Chinese remainder theorem﹞ 。《五曹算经》《五曹算经》是一部为地方行政人员所写的套用算术书(作者不可详,有的认为其作者是甄鸾),全书分为田曹、兵曹、集曹、仓曹、金曹等五个项目,所以称为 “ 五曹 ” 算经 。所讲问题的解法都浅显易懂,数字计算都儘可能地避免分数 。全书共收67个问题 。它的着者和年代都没有记载 。欧阳修《新唐书》卷五十九《艺文志》有:「甄鸾《五曹算经》五卷」其它各书也有类似的记载 。甄鸾是公元535-566年前后的人 。
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《五曹算经》《五曹算经》此系南宋刊本《五曹算经》卷首书影,刻于南宋嘉定五年(一二一二年) 。《五曹算经》是我国的一部数学古籍,作者是北周的甄鸾(字叔遵,河北无极人),他通晓天文曆法,曾任司隶大夫、汉中郡守等职务 。唐李淳风等曾为之作注 。《夏侯阳算经》夏侯阳算经,算经十书之一 。原书已失传无考 。北宋元丰九年(1084年)所刻《夏侯阳算经》是唐中叶的一部算书 。引用当时流传的乘除捷法,解答日常生活中的套用问题,保存了很多数学史料 。《张丘建算经》《张邱建算经》的作者是张邱建(南宋刊算经为《张丘建算经》,因避讳孔子,后改为《张邱建算经》),大约作于5世纪后期,里面有对最大公约数、最低公倍数的套用问题,还有等差级数问题,最着名的是提出了不定方程组 —— 百鸡问题,但是没有具体说明其解法 。《夏侯阳算经》估计是北魏时代的作品 。里面概括地叙述了乘除速算法则、分数法则,解释了 ” 法除 ” 、 “ 步除 ” 、 “ 约除 ” 、 “ 开平方 ” 、 “ 方立 ” 等法则,另外推广了十进小数的套用,全与表示法不同,计算结果有奇零时借用分、厘、毫、丝等长度单位名称表示文以下的十进小数 。「百鸡问题」是《张邱建算经》中的一个着名数学问题,它给出了由三个未知量的两个方程组成的不定方程组的解 。百鸡问题是:「今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一 。凡百钱买鸡百只,问鸡翁母雏各几何 。」依题意即解