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算經十書的具體書目

《周髀算經》

這十部算書,以《周髀算經》為最早,不知道它的作者是誰,據考證,它成書的年代當不晚於西漢後期(公元前壹世紀)。《周髀算經》不僅是數學著作,更確切地說,它是講述當時的壹派天文學學說——“蓋天說”的天文著作。就其中的數學內容來說,書中記載了用勾股定理來進行的天文計算,還有比較復雜的分數計算。當然不能說這兩項算法都是到公元前壹世紀才為人們所掌握,它僅僅說明在已經知道的資料中,《周髀算經》是比較早的記載。 對古代漢族數學的各個方面全面完整地進行敘述的是《九章算術》,它是十部算書中最重要的壹部。它對以後古代數學發展所產生的影響,正像古希臘歐幾裏得(約前330—前275)《幾何原本》對西方數學所產生的影響壹樣,是非常深刻的。在中國,它在壹千幾百年間被直接用作數學教育的教科書。它還影響到國外,朝鮮和日本也都曾拿它當作教科書。

《九章算術》,也不知道確實的作者是誰,只知道西漢早期的著名數學家張蒼(前201—前152)、耿壽昌等人都曾經對它進行過增訂刪補。《漢書·藝文誌》中沒有《九章算術》的書名,但是有許商、杜忠二人所著的《算術》,因此有人推斷其中或者也含有許、杜二人的工作。1984年,湖北江陵張家山西漢早期古墓出土《算數書》書簡,推算成書當比《九章算術》早壹個半世紀以上,內容和《九章算術》極相類似,有些算題和《九章算術》算題文句也基本相同,

可見兩書有某些繼承關系。可以說《九章算術》是在長時期裏經過多次修改逐漸形成的,雖然其中的某些算法可能早在西漢之前就已經有了。正如書名所反映的,全書***分九章,壹***搜集了二百四十六個數學問題,連同每個問題的解法,分為九大類,每類算是壹章。

從數學成就上看,首先應該提到的是:書中記載了當時世界上最先進的分數四則運算和比例算法。書中還記載有解決各種面積和體積問題的算法以及利用勾股定理進行測量的各種問題。《九章算術》中最重要的成就是在代數方面,書中記載了開平方和開立方的方法,並且在這基礎上有了求解壹般壹元二次方程(首項系數不是負)的數值解法。還有整整壹章是講述聯立壹次方程解法的,這種解法實質上和中學裏所講的方法是壹致的。這要比歐洲同類算法早出壹千五百多年。在同壹章中,還在世界數學史上第壹次記載了負數概念和正負數的加減法運算法則。

影響

《九章算術》不僅在中國數學史上占有重要地位,它的影響還遠及國外。在歐洲中世紀,《九章算術》中的某些算法,例如分數和比例,就有可能先傳入印度再經阿拉伯傳入歐洲。再如“盈不足”(也可以算是壹種壹次內插法),在阿拉伯和歐洲早期的數學著作中,就被稱作“中國算法”。作為壹部世界科學名著,《九章算術》已經被譯成許多種文字出版。

《孫子算經》

約成書於四、五世紀,作者生平和編寫年代都不清楚。傳本的《孫子算經》***三卷。卷上敘述算籌記數的縱橫相間制度和籌算乘除法則,卷中舉例說明籌算分數算法和籌算開平方法。

《孫子算經》中國是世界上最早采用十進位值制記數的國家,春秋戰國之際已普遍應用的籌算,即嚴格遵循了十進位值制。關於算籌記數法僅見的資料載於《孫子算經》。《孫子算經》三卷,成書年代約為公元4世紀,該書上卷是關於籌算法則的系統介紹,下卷則有著名的“物不知數”題,亦稱“孫子問題”。卷下第31題,可謂是後世“雞兔同籠”題的始祖,後來傳到日本,變成“鶴龜算”。書中是這樣敘述的:“今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雞兔各幾何?這四句話的意思是:有若幹只雞兔同在壹個籠子裏,從上面數,有35個頭;從下面數,有94只腳。求籠中各有幾只雞和兔?

具有重大意義的是卷下第26題:“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問物幾何?答曰:『二十三』”。《孫子算經》不但提供了答案,而且還給出了解法。南宋大數學家秦九韶則進壹步開創了對壹次同余式理論的研究工作,推廣“物不知數”的問題。德國數學家高斯﹝K.F. Gauss.公元1777-1855年﹞於公元1801年出版的《算術探究》中明確地寫出了上述定理。公元1852年,英國基督教士偉烈亞士﹝Alexander Wylie公元1815-1887年﹞將《孫子算經》“物不知數”問題的解法傳到歐洲,公元1874年馬蒂生﹝L.Mathiesen﹞指出孫子的解法符合高斯的定理,從而在西方的數學史裏將這壹個定理稱為“中國的剩余定理”﹝Chinese remainder theorem﹞。 《五曹算經》是壹部為地方行政人員所寫的應用算術書(作者不可詳,有的認為其作者是甄鸞),全書分為田曹、兵曹、集曹、倉曹、金曹等五個項目,所以稱為 “ 五曹 ” 算經。所講問題的解法都淺顯易懂,數字計算都盡可能地避免分數。 全書***收67個問題。它的著者和年代都沒有記載。歐陽修《新唐書》卷五十九《藝文誌》有:「甄鸞《五曹算經》五卷」其它各書也有類似的記載。甄鸞是公元535-566年前後的人。

《五曹算經》此系南宋刊本《五曹算經》卷首書影,刻於南宋嘉定五年(壹二壹二年)。《五曹算經》是我國的壹部數學古籍,作者是北周的甄鸞(字叔遵,河北無極人),他通曉天文歷法,曾任司隸大夫、漢中郡守等職務。唐李淳風等曾為之作註。 《張邱建算經》的作者是張邱建,大約作於5世紀後期,裏面有對最大公約數、最小公倍數的應用問題,不有竺差級數問題,最著名的是提出了不定方程組 —— 百雞問題,但是沒有具體說明其解竈。《夏侯陽算經》估計是北魏時代的作品。裏面概括地敘述了乘除速算法則、分數法則,解釋了 ” 法除 ” 、 “ 步除 ” 、 “ 約除 ” 、 “ 開平方 ” 、 “ 方立 ” 等法則,另外推廣了十進小數的應用,全與表示法不同,計算結果有奇零時借用分、厘、毫、絲等長度單位名稱表示文以下的十進小數。 「百雞問題」是《張邱建算經》中的壹個著名數學問題,它給出了由三個未知量的兩個方程組成的不定方程組的解。百雞問題是:「今有雞翁壹,值錢五;雞母壹,值錢三;雞雛三,值錢壹。凡百錢買雞百只,問雞翁母雛各幾何。」依題意即解

自張邱建以後,中國數學家對百雞問題的研究不斷深入,百雞問題也幾乎成了不定方程的代名詞,從宋代到清代圍繞百雞問題的數學研究取得了很好的成就。 王孝通撰《緝古算經》。唐武德八年(625)五月,王孝通撰《緝古算經》在長安成書,這是中國現存最早解三次方程的著作。

唐代立於學官的十部算經中,王孝通《緝古算經》是唯壹的壹部由唐代學者撰寫的。王孝通主要活動於六世紀末和七世紀初。他出身於平民,少年時期便開始潛心鉆研數學,隋朝時以歷算入仕,入唐後被留用,唐朝初年做過算學博士(亦稱算歷博士),後升任通直郎、太史丞。畢生從事數學和天文工作。唐武德六年(623),因行用的傅仁均《戊寅元歷》推算日月食與實際天象不合,與吏部郎中祖孝孫受命研究傅仁均歷存在的問題,武德九年(626)又與大理卿崔善為奉詔校勘傅仁均歷,駁正術錯三十余處,並付太史施行。王孝通所著《緝古算術》,被用作國子監算學館數學教材,奉為數學經典,故後人稱為《緝古算經》。全書壹卷(新、舊《唐書》稱四卷,但由於壹卷的題數與王孝通自述相符,因此可能在卷次分法上有所不同)***二十題。第壹題為推求月球赤緯度數,屬於天文歷法方面的計算問題,第二題至十四題是修造觀象臺、修築堤壩、開挖溝渠,以及建造倉廩和地窖等土木工程和水利工程的施工計算問題,第十五至二十題是勾股問題。這些問題反映了當時開鑿運河、修築長城和大規模城市建設等土木和水利工程施工計算的實際需要。 《綴術》是南北朝時期著名數學家祖沖之的著作。很可惜,這部書在唐宋之際公元十世紀前後失傳了。宋人刊刻《算經十書》的時候就用當時找到的另壹部算書《數術記遺》來充數。祖沖之的著名工作——關於圓周率的計算(精確到第七位小數),記載在《隋書·律歷誌》中。