我看字典>历史百科>四库百科>数学九章

数学九章

十八卷。宋秦九韶(生卒年不详)撰。秦九韶字道古,生活在南宋宁宗(1195-1224)、理宗(1225-1264)年间,他自称鲁郡(今山东滋阳、曲阜一带)人。其父秦季槱,嘉定中任巴州(四川巴中)守,后因兵变弃城而去至临安,先后任工部郎中和秘书少监,1225年调潼川知府。秦九韶幼年随父,颇得薰陶,并于工部及秘书省习得甚多,“早岁侍亲中都,因得访习于太史,又尝从隐君子受数学。”(《数书九章》自序)随父回到四川后,先在乡里为义兵首,后任某县县尉。端平三年(1236)元兵入川,“际时狄患,历岁遥塞,不自意全于矢石间,尝险罹忧,荏苒十祀,心槁气落,信知夫物莫不有数也。”(自序)淳祐四年(1244)以通直郎为建康(今南京)通判,是年丁母忧解官归湖州守孝三年,他主要从事数学研究,于1247年完成《数书九章》。该书原名《数术大略》(或《数学大略》)九卷,后经辗转传抄,至明万历年前演为《数书九章》十八卷,大典本与库本仍称《数学九章》。全书十八卷约二十万字,作者自序称:“窃尝设为问答以拟于用,积多而惜其弃,因取八十一题厘为九类,立术具草,间以图发之。”八十一个应用数学问题分九类,每类九题。其九类为:一、大衍类:一次同余式问题;二、天时类:有关历法推算、降雨雪量计算;三、田域类:各种田亩的面积计算问题;四、测望类:勾股重差问题;五、赋役类:“均输”及税收计算等问题;六、钱谷类:粮谷转运及仓库容积问题;七、营建类:土木建筑工程问题;八、军旅类:营盘布置及军需供应等问题;九、市易类:粮谷、布匹交易及利息计算等问题。八十一问虽无题号,但于每问之前冠以四字的题名,每问之后有答,答后有术,术后有草,有的草后配有算图或示意图。其体例继承《九章》,所用之术,大都出于《九章》,但其设问之复杂、推算之精巧则超过《九章》。如营建类“计定城筑”题已知数据达八十八个,赋役类“复邑修赋”题答案竟有一百零八条。《数书九章》中最为突出的内容有“大衍总数术”与“正负开方术”,代表了当时中国乃至世界数学的最高成就。为计算“上元积年”寻找完整的算法,秦九韶推广了“孙子定理”,创立了一般性的一次同余式组的科学解法。求乘率是这一算法的关键,“大衍求一术”就是求乘率的算法:首先化问数为定数,诸定数连乘积是为衍母,再以各定数除衍母得衍数,以定数累减衍数得奇数,再对奇数和定数辗转相除可得乘率。为使问题更具有一般性,秦九韶分列了问数为元数、收数、通数和复数四种情况。这一算法被称为“中国剩余定理”而举世闻名。“正负开方术”即高次方程的数值解法,在全书中有二十一个题由方程求解,并给出二十六个方程,其中最高次数已达十次。在贾宪、刘益等人工作基础上,秦九韶规定“实常为负”,其他各项系数不限正负,其具体解法步骤与贾宪“增乘开方法”基本一致,也是在议得根的每位数后都要随乘随加。他还讨论了运算过程中的“换骨”(在进行变量代换后常数项变号)、“投胎”(常数项绝对值增大)的情形。当根不为整数时,他采取了“进退开除”、“命分”等方法处之,在二项方程解法中引进了倍根变换。《数书九章》中有些问题相当于解线性方程组,如缀术推星、推求物价、均货推本等题谓“以方程求之”。方程为《九章算术》之一,其解法用直除法,秦九韶对此作了彻底改进,采用互乘相消、代入法,方法相当于增广矩阵的初等变换,与现在解多元一次方程组方法基本相同。秦九韶还对《九章算术》中的解题方法作了发展,比如在互易推本、菽粟互易、宽减屯租等题中给出了一种“雁翘算法”,这是对《九章》今有术的发展,可用于比较复杂的比例问题中。又如计造军衣题是盈朒、两盈、一朒一足三个问题构成,秦九韶给出了被后世算家称为“双套盈朒”的解法,是对《九章》盈不足术的发展。此外,他还解决了“三斜求积”问题,即已知三角形的三边求其面积。这与古希腊的海伦公式是等价的。数学内容外,《数书九章》还反映出南宋时代的社会经济、文化、科技和建筑营造各方面的内容,是一部划时代的巨著,标志着中国古代数学的顶峰。明《永乐大典》辑录了这一巨著;清四库馆员又加校订收入《四库全书》。道光二十二年(1842)郁松年将其收入《宜稼堂丛书》,得以在民间广为流传。受秦氏影响,在清代有不少著作问世:焦循《开方通释》(1801)、《大衍求一释》;张敦仁《求一算术》(1803)、《开方补记》(1804);骆腾凤《开方释例》(1815);时曰醇《求一术指》(1873);黄宪宗《求一术通解》(1871)。近代对《数书九章》研究不乏其人:傅种孙《大衍术》(1920)、钱宝琮《求一术源流考》(1921)、李俨《大衍求一术之过去与未来》(1925);1966年出版了《宋元数学史论文集》,1987年吴文俊主编《秦九韶与〈数书九章)》标志研究的新阶段。该书版本除大典本与库本外,有经宋景昌校勘的《数书九章》,由郁松年刻入《宜稼堂丛书》;后邹安鬯对宋校本再校,于1898年刘铎收入《古今算学丛书》;1936年出版的《丛书集成初编》、《国学基本丛书》同时收入秦书的宜稼堂本;八十年代台湾省出版了影印本。主要抄本有三:现存中科院自然科学史研究所的李俨藏本;北大图书馆藏的盖有李盛铎印的红格抄本;北京图书馆藏的王萱龄抄本。

猜你喜欢

  • 周易补注

    四十一卷。清末段复昌撰。段复昌字烰,衡阳人。此书欲广辑古注,补前人所未及。除古易注疏外,凡史汉及子书中有释《易》之处,全部收入,其份量较李鼎祚《周易集解》滋多。又所辑易注,以汉魏六朝诸儒之理数和易象为

  • 唐韵考

    五卷。清纪容舒撰。纪容舒字迟叟,号竹厓,直隶献县(今河北献县)人。康熙五十二年(1713年)举人,官至姚安府知府。通音律,尤精古韵。尚著《玉台新咏考异》、《杜律疏》等。孙愐《唐韵》久佚,北宋雍熙三年(

  • 重浚吴淞江全案

    五卷。不著编者名氏。考本篇中所载治浚疏奏之人名,乃陶澍、李鹏、梁章钜、蒋攸铦等,皆清道光年间抚道江苏诸官。重浚吴淞,其身当其事。后人则搜其奏议条例等文,辑成此书。清刻本,共五卷。首冠工段图一、吴淞图一

  • 周易择言

    六卷。清鲍作雨著。鲍作雨字云楼,瑞安人。道光元年(1821)举人。著有《六吉斋诗钞》。作者治易讲求义理,参汇诸家之说,而不在乎是宋学还是汉学。他认为六十四卦皆从乾坤出,坤卦又从乾卦出,乾卦六爻变动,生

  • 仪象考成

    三十二卷。清戴进贤主编。有二十六人参加编纂工作。前两卷说明“玑衡抚辰仪”的性能与用法,后三十卷是星表。包括总纪恒星及恒星黄道经纬度表十三卷,恒星赤道经纬度十二卷,月五星相距恒星黄赤道经纬度表一卷,天汉

  • 逸楼四种

    四卷。清李中黄撰。李中黄字子石,麻城(今属湖北省)人。生卒年及生平不详。四种为《论史》一卷、《论禅》一卷、《论诗》一卷、《论文》一卷。有如皋冒衰书序,云“李子学究天人,道阐性命”,“闭户键关,独居一室

  • 四书改错

    二十二卷。清毛奇龄(详见《四书正事括略》)撰。题云《改错》,系改朱子之错。朱子作《四书章句集注》,自谓铢两悉称,经数百年无微词。但朱注详义理而略名物,义理也不能说无谬误。毛奇龄治经专主攻朱。是书更深文

  • 游金牛山记

    一卷。清潘耒撰。潘耒,参见《游南岳记》条。潘耒游至龙阳,闻县令余若山言金牛山之胜,欣然前往。山在县南,距六十里地。金牛本古名道场,形势雄伟轩豁,为历代祖庭,但已芜废百年,僧迹几绝。当时住持鹤岩,二十七

  • 大易蓄疑

    七卷。清刘荫枢撰。刘荫枢字乔南,韩城人。康熙十五年(1676)进士,官至贵州巡抚。该编采用王弼本,只有六十四卦而《系辞》以下则无。其说多采用朱子《本义》而小有变动。但措词蹇滞,大多数都不能自圆其说。《

  • 元盖副草

    二十卷。明吴家竳撰。吴家竳,字翁晋,浙江孝丰(今安吉)人。生卒年不详。官南京光禄寺典薄,累迁云南通判。吴家竳素与吴应竳、臧懋循游,故是集之序,为是应晹撰写而臧懋循书之。其称“元盖副草”者,应晹序谓元盖