中外科学家发明家丛书:李冶 (九) |
发布于:2015/12/19 |
李冶由于摆脱了几何思维束缚,在方程理论上取得了四项进展: 第一,改变了传统的把实(常数项)看作正数的观念,常数项可正可负, 而不再拘泥于它的几何意义。例如:卷六第四问所得方程为 2 -x-72x+ 23040= 0, 第七问所得方程为 2 -x+640x-96000= 0, 两题常数项的符号恰好相反。实际上,《测圆海镜》中方程各项的符号 均无限制,这是代数学的一个进步。 第二,李冶已能利用天元术熟练地列出高次方程。书中 170题,有 19 题列出三次方程,13题列出四次方程,还有一题列出六次方程。在这里,未 知数已具有纯代数意义,二次方并非代表面积,三次方程也并非代表体积。 第三,李冶完整解决了分式方程问题,他已懂得用方程两边同乘一个整 式的方法化分式方程为整式方程。 第四,李冶已懂得用纯代数方法降低方程次数。当方程各项含有公因子 n x(n为正整数)时,李冶便令次数最低的项为实,其他各项均降低这一次 n 数。这一作法相当于用x去除方程各项。 李冶在《测圆海镜》中,采用了从0至9的完整数码。除0以外的9个 数码古已有之,是筹式的反映。但筹式中遇0空位,没有符号0。李冶《测 圆海镜》与秦九韶《数书九章》是最早使用0的两本算书。 秦九韶(1202—1261),字道古,普州安岳(今四川安岳)人。公元1247 年9月,完成数学名著《数书九章》。 李冶的《测圆海镜》比秦九韶的《数书九章》成书的时间相差不过一年。 李冶还发明了负号和一套相当简明的小数记法。 李冶的负号与现在不同。是画在数字上的一条斜线,通常画在最后一位 有效数字上,如-175记作 ,-360记作 在国外,德国人于15世纪才首先引入负号。 在李冶之前,小数记法离不开数名,如7.59875尺记作七尺五寸九分八 厘七毫五丝。 李冶则取消数名,完全用数码表示小数,纯小数于个处写0,带小数于 个位数下写步,如 0.25记作○=|||||, 5.76记作 这种记法在当 时算是最先进的。 西方在16世纪,小数记法还很笨拙。例如比利时数学家S·斯蒂文在1585 年发表的著作中,把每位小数都写上位数,加上圆圈,如 27.847写作 278 ①4②7③,这种记法显然不如李冶的记法简便。直到17世纪,英国数学家J·纳 普尔 (1550—1617)发明小数点后,小数才有了更好的记法。
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