词语站>历史百科>四库百科>数学九章

数学九章

十八卷。宋秦九韶(生卒年不详)撰。秦九韶字道古,生活在南宋宁宗(1195-1224)、理宗(1225-1264)年间,他自称鲁郡(今山东滋阳、曲阜一带)人。其父秦季槱,嘉定中任巴州(四川巴中)守,后因兵变弃城而去至临安,先后任工部郎中和秘书少监,1225年调潼川知府。秦九韶幼年随父,颇得薰陶,并于工部及秘书省习得甚多,“早岁侍亲中都,因得访习于太史,又尝从隐君子受数学。”(《数书九章》自序)随父回到四川后,先在乡里为义兵首,后任某县县尉。端平三年(1236)元兵入川,“际时狄患,历岁遥塞,不自意全于矢石间,尝险罹忧,荏苒十祀,心槁气落,信知夫物莫不有数也。”(自序)淳祐四年(1244)以通直郎为建康(今南京)通判,是年丁母忧解官归湖州守孝三年,他主要从事数学研究,于1247年完成《数书九章》。该书原名《数术大略》(或《数学大略》)九卷,后经辗转传抄,至明万历年前演为《数书九章》十八卷,大典本与库本仍称《数学九章》。全书十八卷约二十万字,作者自序称:“窃尝设为问答以拟于用,积多而惜其弃,因取八十一题厘为九类,立术具草,间以图发之。”八十一个应用数学问题分九类,每类九题。其九类为:一、大衍类:一次同余式问题;二、天时类:有关历法推算、降雨雪量计算;三、田域类:各种田亩的面积计算问题;四、测望类:勾股重差问题;五、赋役类:“均输”及税收计算等问题;六、钱谷类:粮谷转运及仓库容积问题;七、营建类:土木建筑工程问题;八、军旅类:营盘布置及军需供应等问题;九、市易类:粮谷、布匹交易及利息计算等问题。八十一问虽无题号,但于每问之前冠以四字的题名,每问之后有答,答后有术,术后有草,有的草后配有算图或示意图。其体例继承《九章》,所用之术,大都出于《九章》,但其设问之复杂、推算之精巧则超过《九章》。如营建类“计定城筑”题已知数据达八十八个,赋役类“复邑修赋”题答案竟有一百零八条。《数书九章》中最为突出的内容有“大衍总数术”与“正负开方术”,代表了当时中国乃至世界数学的最高成就。为计算“上元积年”寻找完整的算法,秦九韶推广了“孙子定理”,创立了一般性的一次同余式组的科学解法。求乘率是这一算法的关键,“大衍求一术”就是求乘率的算法:首先化问数为定数,诸定数连乘积是为衍母,再以各定数除衍母得衍数,以定数累减衍数得奇数,再对奇数和定数辗转相除可得乘率。为使问题更具有一般性,秦九韶分列了问数为元数、收数、通数和复数四种情况。这一算法被称为“中国剩余定理”而举世闻名。“正负开方术”即高次方程的数值解法,在全书中有二十一个题由方程求解,并给出二十六个方程,其中最高次数已达十次。在贾宪、刘益等人工作基础上,秦九韶规定“实常为负”,其他各项系数不限正负,其具体解法步骤与贾宪“增乘开方法”基本一致,也是在议得根的每位数后都要随乘随加。他还讨论了运算过程中的“换骨”(在进行变量代换后常数项变号)、“投胎”(常数项绝对值增大)的情形。当根不为整数时,他采取了“进退开除”、“命分”等方法处之,在二项方程解法中引进了倍根变换。《数书九章》中有些问题相当于解线性方程组,如缀术推星、推求物价、均货推本等题谓“以方程求之”。方程为《九章算术》之一,其解法用直除法,秦九韶对此作了彻底改进,采用互乘相消、代入法,方法相当于增广矩阵的初等变换,与现在解多元一次方程组方法基本相同。秦九韶还对《九章算术》中的解题方法作了发展,比如在互易推本、菽粟互易、宽减屯租等题中给出了一种“雁翘算法”,这是对《九章》今有术的发展,可用于比较复杂的比例问题中。又如计造军衣题是盈朒、两盈、一朒一足三个问题构成,秦九韶给出了被后世算家称为“双套盈朒”的解法,是对《九章》盈不足术的发展。此外,他还解决了“三斜求积”问题,即已知三角形的三边求其面积。这与古希腊的海伦公式是等价的。数学内容外,《数书九章》还反映出南宋时代的社会经济、文化、科技和建筑营造各方面的内容,是一部划时代的巨著,标志着中国古代数学的顶峰。明《永乐大典》辑录了这一巨著;清四库馆员又加校订收入《四库全书》。道光二十二年(1842)郁松年将其收入《宜稼堂丛书》,得以在民间广为流传。受秦氏影响,在清代有不少著作问世:焦循《开方通释》(1801)、《大衍求一释》;张敦仁《求一算术》(1803)、《开方补记》(1804);骆腾凤《开方释例》(1815);时曰醇《求一术指》(1873);黄宪宗《求一术通解》(1871)。近代对《数书九章》研究不乏其人:傅种孙《大衍术》(1920)、钱宝琮《求一术源流考》(1921)、李俨《大衍求一术之过去与未来》(1925);1966年出版了《宋元数学史论文集》,1987年吴文俊主编《秦九韶与〈数书九章)》标志研究的新阶段。该书版本除大典本与库本外,有经宋景昌校勘的《数书九章》,由郁松年刻入《宜稼堂丛书》;后邹安鬯对宋校本再校,于1898年刘铎收入《古今算学丛书》;1936年出版的《丛书集成初编》、《国学基本丛书》同时收入秦书的宜稼堂本;八十年代台湾省出版了影印本。主要抄本有三:现存中科院自然科学史研究所的李俨藏本;北大图书馆藏的盖有李盛铎印的红格抄本;北京图书馆藏的王萱龄抄本。

猜你喜欢

  • 经厂书目

    一卷。明内府刊。经厂,即内府刻经厂,以宦官主其事。书籍刊版,皆贮存于此。所列书目一百一十四部,详记其册数、页数、纸幅多少,等等。有汪如藻家藏本,“四库全书”著为“存目”。

  • 南宋元明僧宝传

    十五卷。清代释自融(1615-1691)撰。门人释性磊补辑。《南宋元明僧宝传》一书属于佛教僧传体书中的类传佛书,成书于清康熙三年(1664)。主要内容是记载南宋建炎元年(1127)到清顺治四年(164

  • 古经解汇函二十三种

    一百二十六卷。清钟谦钧编。钟谦钧,生卒年不详,字云卿,湖南巴陵(今岳阳市)人。官至两广盐运使。汇刻宋、元以前经学家说经之书,始于康熙年间纳兰性德。纳兰性德笃志于经学、史籍,与徐乾学搜集宋元以后诸儒说经

  • 珂雪诗

    不分卷。清曹贞吉(约1678年前后在世)撰。曹贞吉,字升六,号实庵,山东安邱人,生卒年皆不详。康熙三年(1664年)进士,官礼部郎中。曹贞吉为人,笃于师友,耿介自许,受时人尊重。曾从施闰章游,施闰章死

  • 像象管见

    九卷。明钱一本(生卒年不详)撰。一本字国瑞,武进(今江苏武进)人。万历十一年(1583)进士,官至福建道监察御史,因直言被罢归。天启(1621-1627)初追赠太仆寺卿,事见《明史》本传。钱氏研究六经

  • 铁华馆丛书

    六种,四十五卷。清蒋凤藻编。蒋凤藻字番生,江苏长州(今江苏苏州)人。生卒年不详。官至福建知府,家富藏书。此丛书所收著作,虽不十分广博,但均据宋刊本之影印本,共六种:周辛鈃《通玄真经》十二卷,周列御寇《

  • 皱水轩词筌

    一卷。清贺裳(约1681年前后在世)撰。贺裳字黄公,号白凤词人,江苏丹阳人。本书多考论唐宋之词及词之所尚,并无精辟之言。贺裳论词推许艳冶、险丽、含蓄,而同时又强调真情实境的感发作用。认为“词家须使读者

  • 诸史琐言

    十六卷。清沈家本撰。沈家本(1840-1913),字子惇,号寄簃。浙江吴兴人,清光绪癸未进士,曾任知府,光绪二十七年(1901年)起,历任刑部右侍郎,修订法律大臣并兼大理院正卿,法部右侍郎等职。宣统二

  • 道藏目录详注

    四卷。明白云霁(生卒年不详)撰。白云霁,道士,字明之,号在虚子,上元(今属南京市)人。撰有《道藏目录详注》四卷。其书成于天启丙寅年(1626)。书中以《道藏》所收之文题,分门编次。其大纲分三洞四辅共为

  • 圆率考真图解

    一卷。清曾纪鸿(1848-1877)撰。曾纪鸿,字栗诚,湖南湘乡人,曾国藩次子,丁取忠的学生,曾与黄宗宪、左潜于丁取忠指导下在长沙古荷花池的白芙堂共同研究数学。与丁取忠等同撰《粟布演草》第一卷、《对数