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獨具一格的古代數學(上)精彩閱讀/現代/林之滿 蕭楓/全集TXT下載

時間:2016-12-28 07:45 /淡定小說 / 編輯:妮妮
小說主人公是-b,劉徽,+b的小說叫《獨具一格的古代數學(上)》,本小說的作者是林之滿 蕭楓最新寫的一本老師、系統流、賺錢類小說,書中主要講述了:《九章算術》的剔積公式主要見之於商功章,其中有: ①平截頭楔形——剖面都是相等的梯形。設上、下廣是a和...

獨具一格的古代數學(上)

推薦指數:10分

作品年代: 現代

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《獨具一格的古代數學(上)》線上閱讀

《獨具一格的古代數學(上)》第5部分

《九章算術》的積公式主要見之於商功章,其中有:

①平截頭楔形——剖面都是相等的梯形。設上、下廣是a和b,高或是h,是c,那麼積為V=12(a+b)hc古代稱這種圖形為“城、垣、堤、溝、塹、渠”,這是因為這些東西的形狀都是平截頭楔形的緣故。

平截頭圖形塹堵

②“塹堵”——有兩個面為直角三角形的正柱。設直角三角形的兩邊為a和b,塹堵的高為c,則積為:V=12abc陽馬③“陽馬”——底面為方形而有一稜和底面垂直的錐,它的積是V=13abc④“鱉臑”——底面為直角三角形而有一稜和底面垂直的錐,它的積是V=16abc劉徽用割補法證明了這三個積公式。

鱉臑正方錐 方亭

⑤正方錐,由於它可以分解成四個陽馬,故正方錐剔剔積是底面積乘高的13,即V=13a2h⑥“方亭”——正方形稜臺,設上方邊為a,下方邊為b,臺高為h,則積V=13(a2+b2+ab)·h芻童⑦“芻童”——上、下底面都是方形的稜臺,設上、下底面為a1×b1和a2×b2,高為h,則

V=16[(2a1+a2)b1+

(2a2+a1)b2]h

⑧“芻甍”——像草漳遵的一種楔形積為V=16ha(2b+c)⑨“羨除”——三個側面不是方形而是梯形的楔形。設一個梯形的上、下廣是a、b,高是h,其他二梯形的公共邊c,這邊到梯形面的垂直距離是l,則積為V=16(a+b+c)×hl股問題見於股章,它主要討論三方面問題,即用股定理解應用題;股容圓和股容方問題;股測量問題。

芻薨 羨除

①用股定理解應用題。股章第1題到第14題是利用股定理解決的應用問題,如第6題:“今有池方一丈,葭生其中央,出去卞股解題一尺。引葭赴岸,適與岸齊。問去饵、葭各幾何?答曰,去饵一丈二尺;葭一丈三尺。”

解題方法是應用關係式:

b=a2-(c-b)22(c-b)

其中a=5,c-b=1

這類問題對中國乃至世界數學史有相當的影響。

在中國,《張邱建算經》(466—485年之間),朱世傑的《四元玉鑑》(1303),明朝程大位的《演算法統宗》(1593)都有類似的題目。

在國外,印度拜斯伽邏(Bhaskara

1114—1186)所著的《立拉瓦提》(1150)中有一個蓮花問題與上述相仿。這是一個用詩的形式表達的數學題:

平平湖清可鑑,面上半尺生蓮;

出泥不染亭亭立,忽被強風吹一邊。

漁人觀看忙向,花離原位二尺遠

能算諸君清解題,湖如何知饵迁?

阿拉伯數學家阿爾·卡西著《算術之鑰》(1424),書中也有類似的一題:“一茅直立中,出1尺,風吹茅沒入中,茅頭恰在面上,茅尾端留原位不,茅頭與原處相距5尺,。”

英國傑克森著《十六世紀的算術》也談到這種題目:“一蘆葦生在圓池中央,出3尺,池寬12尺,風吹蘆葦莖尖剛好碰到池邊面,問池多少?”

透過這些題目,可見《九章算術》在世界數學史上的影響。

股容圓和股容方問題。所謂股容方是一直角三角形內所容的正方形的邊問題,這問題比較容易,《九章算術》的答案是x=ab/a+b。

股容方股容圓

股容圓是直角三角形的內切圓的直徑。如《九章算術》股章第16題:“今有八步,股十五步,問中容圓徑幾何?”《九章算術》的解題公式是:

d=2ab/a+b+c

在劉徽注中,給出了這個公式的一個證明。

股容圓問題,來在13世紀李冶的《測圓海鏡》中作了更入的研究,成為一個專門的數學內容。

股測量③股測量問題。股章有測量問題8個(從17~24題),這些問題都有明確的解題公式,但沒有解釋公式的來源。用相似形原理很容易匯出這些公式,但中國古代並沒有相似概念,據推是用割補原理得出的。如第24題:“今有井徑五尺,不知其,立五尺木於井上,從木末望岸,入徑四寸,問井幾何?”

已知CB=CA=5尺=50寸,CD=4寸,BP,按《九章算術》文,解得

BD=CB-CD=50-4=46寸

BP=BD·CACD=46×54=5712尺

高又如第23題:“有山居木西,不知其高。山去木五十三里,木高九丈五尺。人立木東三里,望木末適與山峰斜平。人目高七尺,問山高几何?”

已知RB=53裡,CA=3裡,CB=95-7=88尺,EB=95尺,山高QP

依術計算得

QP=CB×RBCA+EB=88×533+95=164923尺

《九章算術》中的股測量問題都是透過一次測量就能獲解的問題。如果目標物是一個不可到達的地方,那麼用一次測量就不可能解決問題,必須要兩次測量才行。這種透過兩次測量的辦法,東漢數學家稱之為“重差術”。

3.《九章算術》的代數成就

《九章算術》代數部分成就主要有三個方面:開平方、開立方;開帶從平方;“方程”和正負術。這三個方面成就都是當時世界最先的。

開平方、開立方《九章算術》少廣章記載了完備的開平方和開立方的演算步驟。這一方法不僅直接解決了開平方和開立方的問題,而且它作為一般的開方法的基礎,為來我國高次方程數值解方面取得輝煌成就奠定了基礎。

《九章算術》的開平方與開立方方法與現在通用的方法一致。都是(a+b)2=a2+2ab+b2,以及(a+b)3=a3+3a2b+2ab2+b3兩個恆等式的應用,其過程也與今天一樣。

在公元500年印度數學家阿耶婆多給出開平方之,世界數學史上除《九章算術》之外再也沒有系統而完整的開平方法了。而阿耶婆多著作中的許多內容都與我國古代數學相似。

被開方數是一個分數時,《九章算術》說,若分開得盡,則ab=ab,若開不盡,則ab=abb。

除了開平方術,開立方術外,還有“開圓術”。“開圓”是從圓面積圓周的方法。設已知圓面積A,圓周為L=2πr=4πA。《九章算術》採用π=3,故L=12A。可見公式在理論上是正確的。

“開立圓”是從“立圓”()積,直徑的方法。用的公式是d=316V9(d是直徑,V是積)。

這個公式誤差很大,來祖沖之得d=36Vπ,這是中國數學史上一個傑出的成就。

開帶從平方面指出《九章算術》開平方是利用恆等式(a+b)2=a2+2ab+b2。當初商a確定之次商b時,是利用了等式(a+b)2-a2=2ab+b2即b2+2ab=(a+b)2-a2等式右端是已知數。因此,b的過程實際上是解形如x2+kx=N的方程,其正

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獨具一格的古代數學(上)

獨具一格的古代數學(上)

作者:林之滿 蕭楓
型別:淡定小說
完結:
時間:2016-12-28 07:45

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