登陆注册
2876800000001

第1章 升官题

传说唐代尚书杨损,廉洁奉公,任人唯贤。有一次,要在两名小吏中提升一人,主管提升工作的官员感到很难决断,便请示杨损。杨损认为,作为一个官员,不仅要有高尚的品德,还要有一定的文化水平。于是,他说:“一个官员应具备的一大技能是速算。让我出题来考考他们,谁算得快就提升谁。”杨损出了一道题:

“有人在林中散步,无意中听到几个强盗在商讨如何分赃。他们说,如果每人分6匹布,则余5匹;每人分7匹布,则缺少8匹。试问共有几个强盗几匹布?”两个小吏听过题目后,便用筹算解联立一次方程组。后来,先得出正确结果的小吏果真升了官,大家心服口服。

这个故事反映出我国古代人民对于解联立一次方程组的熟练程度。事实上,在2000多年前的《九章算术》中,已系统地叙述了联立一次方程组的解法,这是中国古代数学的杰出贡献之一。

《九章算术》是我国至今有传本的一部经典数学著作,内容极为丰富,它几乎集中了过去和当时的全部数学知识,将246个问题分为九章,所以叫做《九章算术》。

《九章算述》不是出自某一个人的手笔,不是一个时代的作品。它是经过历代名家的修订和增补,才逐渐成为定本的。它成书于何时,目前学术界尚无统一结论,据推测起码在公元1世纪之前。《九章算术》对我国以及一些外国的数学发展有很大影响,直到16世纪我国的数学著作大都还是受它的体例影响。

一元一次方程问题在古埃及时已经出现。巴比伦人已经知道某些特殊的二次、三次方程的解法,例如:两个正方形面积之和是1000,其中一个边长是另一个边长的23少10,问各长多少?这相当于解联立方程

x2+y2=1000,y=12x-10。

当时实际的解只是由观察某些简单的数字关系而得到答案。

《九章算术》的第8章“方程”,给出了联立一次方程组的普遍解法,并且使用了负数,这在数学史上具有非常重要的意义。

我国古代是用算筹来运算的,未知数不用符号表示,只是将各个系数用算筹依次布列成方阵的形式。“程”是变量的总名,也有计量、考核、程式的意思。“方程”的名称,就来源于此。

《九章算术》第8章的第1题为:

“今有上禾三秉、中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,实三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,实二十六斗。问上、中、下禾实一秉各几何?

“禾”指黍米,一“秉”即一捆,“上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗”就是说:三捆上等黍米,两捆中等黍米,一捆下等黍米,一共可打出黍米谷39斗。

设上、中、下禾,每捆各出谷x、y、z斗,则用现代的方程来表达,可得

3x+2y+z=39,

2x+3y+z=34,

x+2y+3z=26。

在《九章算术》中列出的方程形式为:

在方程中只能看到系数,看不到未知数,文字采用直排,而且阅读时是从右到左的。由于这种方程中,未知数不用符号表示出来,实际上就是现代的分离系数法。书中给出的解法是联立一次方程组的普遍解法。除了符号、名词和计算工具不同外,和现代使用的消元法实质一样。

还有四元及五元的方程组,也是用类似的方法来解的。

在国外,线性方程组的完整解法,直到17世纪末才由微积分的发明人莱布尼茨着手拟定。可见,从时间上来说,《九章算术》的解法实是在世界数学史上一大光辉成就,值得中国人自豪!

自从《九章算术》提出了多元一次联立方程后,多少世纪没有显著的进步。贾宪、秦九韶、李治等人曾研究过一元高次方程。元朝杰出数学家朱世杰集前人之大成,建立了四元高次方程组理论,并称为“四元术”。他用天元、地元、人元、物元表示四个未知数,相当于现在的x、y、z、u。朱世芝的《四元玉鉴》一书,举例说明了一元方程、二元方程、三元方程、四元方程的布列方法和解法。其中有的例题相当复杂,数字惊人的庞大,不但过去从未有过,就是今天也很少见。可见朱世杰已经非常熟练地掌握了多元高次方程组的解法。

在外国,多元方程组虽然也偶然在古代的民族中出现过,例如巴比伦人借助数表处理过某种二元二次方程组,但较系统地研究却迟至16世纪,1559年,法国人彪特才开始用不同的字母A,B,C,……来表示不同的未知数。而过去不同未知数用同一符号来表示,以致含混不清。正式讨论多元高次方程组已到18世纪,由探究高次代数曲线的交点个数而引起。1764年,法国人培祖提出用消去法的解法,这已在朱世杰之后四五百年了。

同类推荐
  • 考工记

    考工记

    《考工记》是先秦时期一部重要的科技专著,原未注明作者及成书年代,一般认为它是春秋战国时代经齐人之手完成的,内容遍及百工技艺,堪称百工之源。
  • 仿生试验

    仿生试验

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 能源开发新探

    能源开发新探

    本书从独特的视角切入,以通俗易懂的语言阐述了核能、太阳能、风能等各种新能源的基本知识,演绎了能源的发展史,用生动的表达方式描绘了能源的知识。书中主要介绍了国内外新能源与可再生资源的发展状况,并对新能源与可再生资源的资源状况、利用原理与技术做了介绍。
  • 扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)

    扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 必知的生物科技(青少年科技爱好培养)

    必知的生物科技(青少年科技爱好培养)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
热门推荐
  • 默阁千年录:百草堂

    默阁千年录:百草堂

    你永远不知道下一个故事是在哪里便早已开始,一个悬壶济世、生死未明的师傅,一个锱铢必报、黑白通吃的徒弟,嘘,悄悄地,不要急,待到默阁门开,它,随时光而来。
  • 我要当后母

    我要当后母

    刚被父母赶出门的米虫白雪儿,手里提着一个箱子走在大街上,嘴里嘟囔着......为什么这样对我吗,人家也只不过刚毕业,想找个后母当当,这可是人家最大的心愿......没想到就刚好捡到一个小可爱,粉嫩的小脸,圆都都的,才想着抱回家,人家宝宝的老爸就出现了,还要告她拐卖小孩......哦,这回死定了,晕。
  • 修仙在校园

    修仙在校园

    杨明,一个普通高中生,意外遇到神秘猥琐老头,习得修仙之术,人间天界,为之颤抖!
  • 奈笙情

    奈笙情

    “我不求你只有我一人,只要你爱我就好’’“我只为你琴诗作画,只为你……”“意外的来到你身边,虽然只是你的侍卫,但我奢望你的心中能有我的一席之地……”“我穷,我知道我配不上你,我知道我是痴心妄想,我都知道的……”…………“我不一定给的了你们幸福,但我可以给你们,我的爱”本文是一女多男的文文,可能临时会增加几个男主。我第一次写文,有点激动,写得不好的地方表介意。我看过很多作者写文都跟别的作者撞文了,被读者说是抄袭,我有没有撞文我不知道,没看,但是如果撞文了就说出来,不要没凭没据就说抄袭,我一直很讨厌这个现象,我相信有素质的宝宝们是不会这样说的^ω^
  • 恶寒

    恶寒

    我本来只是一个写恐怖故事的写手,在街上被一个自称撞鬼的人死死拽住,半夜鬼敲门、恐怖十三人,玄猫辟邪、乩童索命、泣血墙、死灵照片、生死偷窥……各种森然恐怖的事情不受控制的朝我袭来,我只觉得周围空气有些冷,冷的深入骨髓……~~~biu~~~biu~~~biu~~~我~~~是~~~分~~~割~~~线这是一本纯粹的恐怖故事,胆小的、心脏不好的、独自一人请谨慎观看,因为这本书,写的是吓人的惊悚故事,细思极恐,珍爱生命。
  • 玉天缘

    玉天缘

    世界,已经被污秽填满,天降下神罚,末世来临,人族、血族、兽族、精灵都面临着危险。。。而在这末世中,能存活到最后的,又是谁?玉天有缘,厚土有恨。
  • 微笑起点

    微笑起点

    下水道老鼠、这本作品主要写:现实社会的(生活百态)
  • 名侦探少女

    名侦探少女

    一个普普通通的女孩,却已经成为世界冒险协会实习会员!然而,在今天的冒险中又会发生怎么样的事情呢?
  • 重生之异界纪元

    重生之异界纪元

    18岁的少年,为了爱情,却因烈火将一切的一切燃烧殆尽。一颗星辰般璀璨的神秘宝石的陨落,却再次给与他重新来过的机会!虽然失去一切,但又何妨,他要做回自己,异界召唤,在这个刀剑与魔法充斥的世界里他要找回他前世所失去的东西。他的一生注定着不平凡,在异界又将兴起何等波澜。
  • 超能力男友

    超能力男友

    我的超能力男友,他来自遥远的外太空,是具有超能力的外太空人,会神奇的读心术,还有着能控制人类神经系统的强大力量,他完成我所有的理想,秒杀我眼前所有的对手,在危难之时,他总是第一次来到我身旁。他是如此的神秘,却又离我那么近。