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第9章 《算术》——我国最早的数学著作

中国古代数学知识,经过长时期的积累,特别是经过春秋战国时期的发展,到了秦汉时期,已经开始出现数学方面的专著。

最早出现的数学著作是西汉时的《许商算术》二十六卷和《杜忠算术》十六卷。这两部书都没有流传下来。

流传下来最早的数学著作是西汉时的《周髀算经》。它主要是一部天文著作,是“盖天说”数学化和理论化的著作。

流传到现在的我国最早、最重要的是《九章算术》。它的出现标志着我国古代数学体系的形成。

《九章算术》总结了周秦以来的中国古代数学,包括早已解决了的数学问题和西汉中期人们新获得的数学成就。

这部书大约完成于公元四五十年间,是古代一大批数学家集体智慧的结晶。

全书共收有246个数学问题,分做9大类,即“九章”。采取提出问题,再列出解决这类问题的解法或方式完成全书。涉及到算术、初等代数学、平面几何、立体几何等。

§§§第一章“方田”,是对各种田亩面积的计算。详细叙述了关于分数的各种计算,如约分、通分、比较不同分数的大小以及关于分数的加减乘除等。这是世界上最早的对分数进行系统叙述的著作。这类著作,在印度到公元7世纪才出现,欧洲就更晚了。

§§§第二章“粟米”,主要讲各种比例计算问题,特别是各种谷物之间按比例交换的问题。

§§§第三章“衰分”,是讲按等级或按一定比例进行分配的各种计算问题。

§§§第四章“少广”,是讲已知面积和体积反求其他一边的问题,讲了开平方和开立方的方法。

§§§第五章“商功”,“商”即商议,“功”即工程,讲述有关土石方和用工量的各种工程数学问题。为了适应当时筑城、修堤、开渠以及建筑各种粮仓等的需要,讲述了关于城墙、堤坝、沟渠等体积计算,给出棱锥、圆锥、方台、圆台、楔形体、方柱、圆柱、球体等的体积计算方法。

§§§第六章“均输”,是按人口多少和路途远近等条件来摊派税收和分派劳力等更加复杂的比例问题。

§§§第七章“盈不足”,是关于盈亏类问题的解法。是用两次假设来解决某些难解问题的一种算法,如“今有共买物:人出八,盈三;人出九,不足四。问人数、物价各几何”就是一个典型的盈不足问题。

§§§第八章“方程”,是联立—次方程组的解法,还有关于正负数的加减法法则。这些内容,对世界数学史来说,都是第一次出现,是中国古代数学的突出成就。联立一次方程组,在欧洲直到18世纪才得出类似的解法。而“负数”的概念及正负数加减法的法则,是具有世界意义的成就。

§§§第九章“勾股”,内容有利用勾股定理求解直角、相似三角形的解法问题,还有一般二次方程求解问题。

《九章算术》的内容十分丰富,它的特点就是和当时的实际需要密切结合。这也可以说是中国古代数学的一大特色,一大优点。

它对我国后世数学的发展有很大影响。历代数学家有不少人都对它进行注释,它是历代规定作为进行数学教育的教科书,是“算经十书”之一。

现在,《九章算术》作为世界古典科学名著,已经被译成俄文、德文、日文等文字出版,受到世界各国的重视。

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