词条 | 秦九韶 |
释义 | Qin jiushao 秦九韶(约1202~约1261)(卷名:数学) 中国南宋数学家。字道古,普州安岳(今四川省安岳县)人。活动在南宋末年,青少年饱经战争忧患,成年后被迫离开四川,在湖北、安微、江苏、浙江等地做官,晚年受贾似道打击,贬于梅州,“在梅治政不辍”,死于任所。秦九韶自称年轻时在杭州“访习于太史,又尝从隐君子受数学”。他知识渊博,当时人们称他“性极机巧,星象、音律、算术以至营造等事无不精究”。 秦九韶对数学的看法是矛盾的,他混淆了数学科学和术数的界限,把“通神明,顺性命”看成大者,把“经世务,类万物”看成小者,并进而认为河图、洛书揭开了数学的奥秘,说“数与道非二本”,表示要把他的数学成就“进之于道”。然而,数学研究的实践又使他承认他对通神明、顺性命的认识非常肤浅,承认“数术之传,以实为体”,从而把主要精力用于“经世务”,从社会实践和需要抽象数学问题。 秦九韶论述了数学在计算日月五星位置、改革历法、测量雨雪、度量田域、测高求远、军事部署、财政管理、建筑工程以及商业贸易等中的巨大作用,认为不进行计算会造成“财蠹力伤”的后果,而计算不准确,“差之毫厘,谬乃千百”,于私于公都没有好处。因此他注意搜求生产、生活、交换以及战争中的数学问题,“设为问答以拟于用”,终于在1247年写成杰作《数书九章》。 《数书九章》,南宋时称为《数学大略》或《数术大略》,明朝时又称为《数学九章》。全书共18卷,81题,分为九大类。第一,大衍类,集中阐述了他的重要成就──大衍求一术,即一次同余式组解法(见孙子剩余定理)。秦九韶指出“大衍之法不载九章”,历算家制定历法时虽然用到这种方法,但误以为是线性方程组问题。他总结了历算家计算上元积年的方法,在《孙子算经》“物不知数”题的基础上,系统地提出了一次同余式组解法。并针对不同的情况,提出了不同的程序。他还把这种理论用于解决商功、利息、粟米、建筑等问题。第二,天时类,是有关历法推算及降雨降雪量的测量。第三,田域类,是面积问题。第四,测望类,是勾股重差问题。第五,赋役类,是均输及租税问题。第六,钱谷类,是粮谷转运和仓库容积问题。第七,营建类,是建筑工程问题。第八,军旅类,是营盘布置及军需供应问题。第九,市易类,是交易及利息问题。后八类问题都是按应用分类,其中最重要的成就是正负开方术,今称秦九韶程序,即以增乘开方法为主导求高次方程正根的方法。他用这种方法解决了21个问题共26个方程,其中二次方程20个,三次方程1个,四次方程4个,还用勾股差率列出了一个十次方程。在这里,秦九韶把贾宪开创的增乘开方法发展到十分完备的地步。在开方中,他发展了刘徽开方不尽求微数的思想,在世界数学史上第一次用十进小数表示无理根的近似值。其次是在卷五“三斜求积”题中提出了已知三角形三边ɑ,b,с,求面积的公式 这个公式与古希腊的海伦公式 是等价的。另外,他改进了线性方程组解法,普遍用互乘相消法代替“直除法”,并在互乘之前,先约去公因子,使运算更加简便。 与以往的数学著作比较,《数书九章》中的问题更加复杂,如卷十三“计定筑城”题已知条件达88个,卷九“复邑修赋”题的答案有180个。因此,《数书九章》也更加翔实地反映了南宋的社会经济情况,保存了非常有价值的历史资料。 《数书九章》也有不容忽视的缺点。如第一题将大衍求一术附会《周易》“大衍之数五十,其用四十有九”,不足为训。还有一些问题,甚至某些不难的勾股测量问题,题设和演算都出现错误。 《数书九章》问世后,当时流传不广,明《永乐大典》钞录此书,称为《数学九章》。清四库馆本《数学九章》转录自《永乐大典》,并加校订。后李锐又略加校注。明万历年间赵琦美有另一钞本《数书九章》。清沈钦裴、宋景昌以赵本为主,参考各家校本,重加校订,1842年收入上海郁松年所刻《宜稼堂丛书》。此后,又有《古今算学丛书》本,商务印书馆《丛书集成》本均据此翻印,成为最流行的版本。 |
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