九章算法是什麼?

General 更新 2024-05-18

《九章算法》中有關方程的內容

1261年,中國宋朝的楊輝著《詳解九章算法》

楊輝,中國南宋時期傑出的數學家和數學教育家。在13世紀中葉活動於蘇杭一帶,其著作甚多。

他著名的數學書共五種二十一卷。著有《詳解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通變本末》三卷(1274年)、《田畝比類乘除算法》二卷(1275年)、《續古摘奇算法》二卷(1275年)。 楊輝的數學研究與教育工作的重點是在計算技術方面,他對籌算乘除捷算法進行總結和發展,有的還編成了歌決,如九歸口決。

他在《續古摘奇算法》中介紹了各種形式的"縱橫圖"及有關的構造方法,同時"垛積術"是楊輝繼沈括"隙積術"後,關於高階等差級數的研究。楊輝在"纂類"中,將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為乘除、分率、合率、互換、二衰分,勾股等九類。

他非常重視數學教育的普及和發展,在《算法通變本末》中,楊輝為初學者制訂的"習算綱目"是中國數學教育史上的重要文獻。

楊輝的數學著作甚多,他編著的數學書共五種二十一卷,在他的著作中收錄了不少現已失傳的古代數學著作中的算題和算法.

楊輝的數學研究與教育工作的重點是在計算技術方面.

揚輝對籌算乘除捷算法進行了總結和發展,創“縱橫圖”之名.繼沈括“隙積術”之後,關於高階等差級數的研究創“垛積術”.又將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為九類.

留世版本

《詳解九章算法》現傳本已非全帙,編排也有錯亂。從其序言可知,該書乃取魏劉微注、唐李淳風等註釋、北宋賈憲細草的《九章算術》中的80問進行詳解。在《九章算術》9卷的基礎上,又增加了3卷,一卷是圖,一卷是講乘除算法的,居九章之前;一卷是纂類,居書末今卷首圖、卷l乘除,卷2方田、卷3粟米、卷4衰分的衰分、反衰諸題、卷6商功的諸同功問題已佚。卷4衰分下半卷、卷5少廣存《永樂大典》殘卷中,其餘存《宜稼堂叢書》中。

主要內容

從殘本的體例看,該書對《九章算術》的詳解可分為:一、解題。內容為解釋名詞術語、題目含義、文字校勘以及對題目的評論等方面。二、明法、草。在編排上,楊輝採用大字將賈憲的法、草與自己的詳解明確區分出來。三、比類。選取與《九章算術》中題目算法相同或類似的問題作對照分析。四、續釋注。在前人基礎上,對《九章算術》中的80問進一步作註釋。楊輝的“纂類”,突破《九章算術》的分類格局,按照解法的性質,重新分為乘除、分率、合率、互換、衰分、疊積、盈不足、方程、勾股九類。

內容摘要(楊輝三角)

楊輝在《詳解九章算法》一書中還畫了一張表示二項式展開後的係數構成的三角圖形,稱做“開方做法本源”,現在簡稱為“楊輝三角”。

楊輝三角是一個由數字排列成的三角形數表,一般形式如下:

1

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

1 6 15 20 15 6 1

.....................................

楊輝三角最本質的特徵是,它的兩條斜邊都是由數字1組成的,而其餘的數則是等於它肩上的兩個數之和。

創作緣由

編輯

楊輝著作《詳解九章算法》.是為了使《九章算術》便於自學,楊輝對該書的246個題目中較難的80題作了詳解,並增添了“圖解、乘除算法和 纂類”三卷.“詳解”包括三個方面:一是“解題”,即解釋題意、名詞術語,校勘文字,並對題目作出評註;二是“細草”,即具體的解題過程及必要的圖示;三是“比類”,即增選與原題算法相同或類似的例......

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什麼是《九章算術》,《九章算術注》,

九章算術》是中國古代數學專著,承先秦數學發展的源流,進入漢朝後又經許多學者的刪補才最後成書,這大約是公元一世紀的下半葉。它的出現,標誌著中國古代數學體系的形成。

後世的數學家,大都是從《九章算術》開始學習和研究數學知識的。唐宋兩代都由國家明令規定為教科書。1084年由當時的北宋朝廷進行刊刻,這是世界上最早的印刷本數學書。

《九章算術》共收有 246個數學問題,分為九章。分別是:方田、慄米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股。

《九章算術》是世界上最早系統敘述了分數運算的著作;其中盈不足的算法更是一項令人驚奇的創造;“方程”章還在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運算法則。

劉徽在《九章算術注》中雖然指出《九章算術》與《周易》有著密切的關係,並且認為他的《九章算術注》運用了《周易》的原理,但是,無論是《九章算術》還是劉徽的《九章算術注》,我們都很難從中看出這兩部數學經典與《周易》有任何直接的邏輯關係。然而,在劉徽之後的許多古代數學著作中,則不乏有數學與《周易》密切相關的事例,大致可分為以下三類:

中國古代數學自漢代《九章算術》形成體系,發展至宋元時期達到高峰,期間出現了不少重要的數學著作。漢唐時期有“算經十書”,除《九章算術》之外,還有《周髀算經》、《海島算經》、《五曹算經》、《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算經》,以及《數術記遺》;宋元時期有數學四大家,包括秦九韶撰《數書九章》,李冶撰《測圓海鏡》,楊輝撰《詳解九章算法》、《楊輝算法》等,朱世傑撰《四元玉鑑》。宋元之後,明代有著名數學家程大位撰《算法統宗》,等等。雖然《周易》算不上是一部專門的數學著作,但是,它作為古代重要典籍,尤其是作為儒家經典,流傳於世,對於中國古代數學具有重要的影響。研究自漢代《九章算術》至宋元時期以及明代的數學發展可以看出,那些流傳久遠的重要的數學著作中大都留存著《周易》影響的痕跡。

河圖洛書,算術九章是什麼意思

河圖洛書所表達的是一種數學思想。只要細加分析便知,數字性和對稱性是“圖書”最直接、最基本的特點,“和”或“差”的數理關係則是它的基本內涵。完全可以用數學方法證明或推導出河圖洛書,並證明河圖與洛書同出一源。還可以發現,河圖洛書與算盤”和“萬字符”存在著一定程度的聯繫。

《九章算術》共收有246個數學問題,分為九章。它們的主要內容分別是:

第一章“方田”: 主要講述了平面幾何圖形面積的計算方法。包括長方形、等腰三角形、直角梯形、等腰梯形、圓形、扇形、弓形、圓環這八種圖形面積的計算方法。另外還系統地講述了分數的四則運算法則,以及求分子分母最大公約數等方法。

第二章“粟米”:穀物糧食的按比例折換;提出比例算法,稱為今有術;衰分章提出比例分配法則,稱為衰分術;

第三章“衰分”:比例分配問題。

第四章“少廣”:已知面積、體積,反求其一邊長和徑長等;介紹了開平方、開立方的方法。

第五章“商功”:土石工程、體積計算;除給出了各種立體體積公式外,還有工程分配方法;

第六章“均輸”:合理攤派賦稅;用衰分術解決賦役的合理負擔問題。今有術、衰分術及其應用方法,構成了包括今天正、反比例、比例分配、複比例、連鎖比例在內的整套比例理論。西方直到15世紀末以後才形成類似的全套方法。

第七章“盈不足”:即雙設法問題;提出了盈不足、盈適足和不足適足、兩盈和兩不足三種類型的盈虧問題,以及若干可以通過兩次假設化為盈不足問題的一般問題的解法。這也是處於世界領先地位的成果,傳到西方後,影響極大。

第八章“方程”:一次方程組問題;採用分離係數的方法表示線性方程組,

勾股定理求解

勾股定理求解

相當於現在的矩陣;解線性方程組時使用的直除法,與矩陣的初等變換一致。這是世界上最早的完整的線性方程組的解法。在西方,直到17世紀才由萊布尼茲提出完整的線性方程的解法法則。這一章還引進和使用了負數,並提出了正負術——正負數的加減法則,與現今代數中法則完全相同;解線性方程組時實際還施行了正負數的乘除法。這是世界數學史上一項重大的成就,第一次突破了正數的範圍,擴展了數系。外國則到7世紀印度的婆羅摩及多才認識負數。

第九章“勾股”:利用勾股定理求解的各種問題。其中的絕大多數內容是與當時的社會生活密切相關的。提出了勾股數問題的通解公式:若a、b、c分別是勾股形的勾、股、弦,則,m>n。在西方,畢達哥拉斯、歐幾里得等僅得到了這個公式的幾種特殊情況,直到3世紀的丟番圖才取得相近的結果,這已比《九章算術》晚約3個世紀了。勾股章還有些內容,在西方卻還是近代的事。例如勾股章最後一題給出的一組公式,在國外到19世紀末才由美國的數論學家迪克森得出。

《九章算術》分為哪九章﹖

《九章算術》的內容十分豐富,

《九章算術》

全書採用問題集的形式,收有246個與生產、生活實踐有聯繫的應用問題,其中每道題有問(題目)、答(答案)、術(解題的步驟,但沒有證明),有的是一題一術,有的是多題一術或一題多術。這些問題依照性質和解法分別隸屬於方田、粟米、衰(音崔cui)分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程及勾股九章如下所示。原作有插圖,今傳本已只剩下正文了。

《九章算術》共收有246個數學問題,分為九章、它們的主要內容分別是:

第一章“方田”:田畝面積計算;提出了各種多邊形、圓、弓形等的面積公式;分數的通分、約分和加減乘除四則運算的完整法則。後者比歐洲早1400多年。

第二章“粟米”:穀物糧食的按比例折換;提出比例算法,稱為今有術;衰分章提出比例分配法則,稱為衰分術;

第三章“衰分”:比例分配問題;介紹了開平方、開立方的方法,其程序與現今程序基本一致。這是世界上最早的多位數和分數開方法則。它奠定了中國在高次方程數值解法方面長期領先世界的基礎。

第四章“少廣”:已知面積、體積,反求其一邊長和徑長等;

勾股定理求解

第五章“商功”:土石工程、體積計算;除給出了各種立體體積公式外,還有工程分配方法;

第六章“均輸”:合理攤派賦稅;用衰分術解決賦役的合理負擔問題。今有術、衰分術及其應用方法,構成了包括今天正、反比例、比例分配、複比例、連鎖比例在內的整套比例理論。西方直到15世紀末以後才形成類似的全套方法。

第七章“盈不足”:即雙設法問題;提出了盈不足、盈適足和不足適足、兩盈和兩不足三種類型的盈虧問題,以及若干可以通過兩次假設化為盈不足問題的一般問題的解法。這也是處於世界領先地位的成果,傳到西方後,影響極大。

第八章“方程”:一次方程組問題;採用分離係數的方法表示線性方程組,相當於現在的矩陣;解線性方程組時使用的直除法,與矩陣的初等變換一致。這是世界上最早的完整的線性方程組的解法。在西方,直到17世紀才由萊布尼茲提出完整的線性方程的解法法則。這一章還引進和使用了負數,並提出了正負術——正負數的加減法則,與現今代數中法則完全相同;解線性方程組時實際還施行了正負數的乘除法。這是世界數學史上一項重大的成就,第一次突破了正數的範圍,擴展了數系。外國則到7世紀印度的婆羅摩及多才認識負數。

第九章“勾股”:利用勾股定理求解的各種問題。其中的絕大多數內容是與當時的社會生活密切相關的。提出了勾股數問題的通解公式:若a、b、c分別是勾股形的勾、股、弦,則,m>n。在西方,畢達哥拉斯、歐幾里得等僅得到了這個公式的幾種特殊情況,直到3世紀的丟番圖才取得相近的結果,這已比《九章算術》晚約3個世紀了。勾股章還有些內容,在西方卻還是近代的事。例如勾股章最後一題給出的一組公式,在國外到19世紀末才由美國的數論學家迪克森得出。

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