中外科学家发明家丛书:李冶 (七) |
发布于:2015/12/17 |
王孝通(公元6世纪下半叶—7世纪上半叶),出身于平民,少年起开 始学习天文、数学,终生研究,直至皓首。入唐,被起用为算学博士、太史 丞。撰注《缉古算术》是王孝通的最大贡献。 王孝通的《缉古算术》有4类内容: 第1类:即《缉古算术》的第1问,是天文学中的数学计算问题。 第2类:即第2—6及第8问,是土木工程中的土方问题。 这一类问题,王孝通是根据 《九章算术》第5章《商功》中的立体形求 体积法,昼思夜想,设计出来的。一方面是根据工根的条件计算其体积及长、 宽、高,另一方面要从已知的某一部分体积及某些参数计算其长、宽或高。 其问题之复杂超过以往任何算经,如第3问所筑堤防,由一堑与一羡除(隧 道)相叠形成,题设达290字。首先要由民工数及每人的工作量计算出堤防 的体积,进而由此体积及堤防的下底差、小头的上下底差、两头的高差,小 头的上底与高差及堤防长与小头高差求此堤防的两头高、上、下底及长。最 后,欲从小头起筑一定土方量的堤防、求此段的长。 第3类问题,即第7及第9—14问,是求各种形状的仓房、地窖或其一 段的高 (深)、广、径问题。 第4类问题:即第15—20问,是已知勾、股、弦三事二者之积或差,求 勾、股、弦问题。 这类勾股问题在中国数学史上是首次提出。 第2、3、4类问题大都归结为一个开带从立方即形如: 3 2 x+Ax+ Bx=C( A、 B、C均为正)的三次方程。有的勾股问题要归 结为形如: 4 2 x+Bx=C的四次方程,通过两次开平方解决。 王孝通虽然已能列出三次方程,但他不懂天元术,完全用几何方法推导 方程,所以需要高度技巧,不易被一般人掌握。实际上,宋代以前的方程理 论一直受几何思维束缚,如常数项只能为正,因为常数通常是表示面积、体 积等几何量的;方程次数不高于三次,因为高于三次的方程就难于找到几何 解释了。王孝通的四次方程,是通过两次开平方解决的。 经过北宋贾宪、刘益等人的工作,求高次方程正根的问题基本解决了。 贾宪(公元11世纪上半叶),北宋仁宗时任左班殿直,是三班小使臣, 属武职。贾宪著书有两种,一为《黄帝九章算经细草》9卷,一为《算法学文古集》6卷。
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