周公算经全文(算经十书简述)

《算经十书》是指汉、唐一千多年间的十部著名的数学著作,他们曾经是隋唐时代 国子监 算学 科的教科书。十部书的名称是:《 周髀算经 》、《 九章算术 》、《 海岛算经 》、《 张丘建算经 》、《 夏侯阳算经 》、《 五经算术 》、《 缉古算经 》、《 缀术 》、《 五曹算经 》、《 孙子算经 》。《算经十书》标志着 中国古代数学 的高峰。

周公算经全文(算经十书简述)(1)

青工算术大比拼

《周髀算经》

这十部算书,以《周髀算经》为最早,不知道它的作者是谁,据考证,它成书的年代当不晚于西汉后期(公元前一世纪)。《周髀算经》不仅是数学著作,更确切地说,它是讲述当时的一派天文学学说——“盖天说”的天文著作。就其中的数学内容来说,书中记载了用勾股定理来进行的天文计算,还有比较复杂的分数计算。当然不能说这两项算法都是到公元前一世纪才为人们所掌握,它仅仅说明在已经知道的资料中,《周髀算经》是比较早的记载。

周公算经全文(算经十书简述)(2)

周髀算经

《九章算术》

也不知道确实的作者是谁,只知道西汉早期的著名数学家张苍(前201—前152)、耿寿昌等人都曾经对它进行过增订删补。《汉书·艺文志》中没有《九章算术》的书名,但是有许商、杜忠二人所著的《算术》,因此有人推断其中或者也含有许、杜二人的工作。1984年,湖北江陵张家山西汉早期古墓出土《算数书》书简,推算成书当比《九章算术》早一个半世纪以上,内容和《九章算术》极相类似,有些算题和《九章算术》算题文句也基本相同,可见两书有某些继承关系。可以说《九章算术》是在长时期里经过多次修改逐渐形成的,虽然其中的某些算法可能早在西汉之前就已经有了。正如书名所反映的,全书共分九章,一共搜集了二百四十六个数学问题,连同每个问题的解法,分为九大类,每类算是一章。

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九章算术

《 孙子算经 》

中国是世界上最早采用十进位值制记数的国家,春秋战国之际已普遍应用的筹算,即严格遵循了十进位值制。关于 算筹 记数法 仅见的资料载于《孙子算经》。《孙子算经》三卷,成书年代约为公元4世纪,该书上卷是关于筹算法则的系统介绍,下卷则有著名的“ 物不知数 ”题,亦称“孙子问题”。

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孙子算经

《五曹算经》

《 五曹算经 》是一部为地方行政人员所写的应用算术书(作者不可详,有的认为其作者是甄鸾),全书分为田曹、兵曹、 集曹 、仓曹、金曹等五个项目,所以称为 “ 五曹 ” 算经。所讲问题的解法都浅显易懂,数字计算都尽可能地避免分数。全书共收67个问题。它的著者和年代都没有记载。欧阳修《 新唐书 》卷五十九《 艺文志 》有:「 甄鸾 《 五曹算经 》五卷」其它各书也有类似的记载。甄鸾是公元535-566年前后的人。

周公算经全文(算经十书简述)(5)

五曹算经

《夏侯阳算经》

夏侯阳算经,算经十书之一。原书已失传无考。北宋元丰九年(1084年)所刻《夏侯阳算经》是唐中叶的一部算书。引用当时流传的乘除捷法,解答日常生活中的应用问题,保存了很多数学史料。

《张丘建算经》

《张邱建算经》的作者是张邱建,大约作于5世纪后期,里面有对最大公约数、最小公倍数的应用问题,不有竺差级数问题,最著名的是提出了不定方程组 —— 百鸡问题,但是没有具体说明其解灶。《夏侯阳算经》估计是北魏时代的作品。里面概括地叙述了乘除速算法则、分数法则,解释了 ” 法除 ” 、 “ 步除 ” 、 “ 约除 ” 、 “ 开平方 ” 、 “ 方立 ” 等法则,另外推广了十进小数的应用,全与表示法不同,计算结果有奇零时借用分、厘、毫、丝等长度单位名称表示文以下的十进小数。 [4]  「百鸡问题」是《张邱建算经》中的一个著名数学问题,它给出了由三个未知量的两个方程组成的不定方程组的解。百鸡问题是:「今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一。凡百钱买鸡百只,问鸡翁母雏各几何。」依题意即解。

周公算经全文(算经十书简述)(6)

张丘建算经

《海岛算经》

《海岛算经》是三国时期刘徽(约225—约295)所作。这部书中讲述的都是利用标杆进行两次、三次、最复杂的是四次测量来解决各种测量数学的问题。这些测量数学,正是中国古代非常先进的地图学的数学基础。此外,刘徽对《九章算术》所作的注释工作也是很有名的。一般地说,可以把这些注释看成是《九章算术》中若干算法的数学证明。刘徽注中的“割圆术”开创了中国古代圆周率计算方面的重要方法(参见本书第98页),他还首次把极限概念应用于解决数学问题。

《缉古算经》

王孝通撰《缉古算经》。唐武德八年(625)五月,王孝通撰《缉古算经》在长安成书,这是中国现存最早解三次方程的著作。唐代立于学官的十部算经中,王孝通《缉古算经》是唯一的一部由唐代学者撰写的。王孝通主要活动于六世纪末和七世纪初。他出身于平民,少年时期便开始潜心钻研数学,隋朝时以历算入仕,入唐后被留用,唐朝初年做过算学博士(亦称算历博士),后升任通直郎、太史丞。毕生从事数学和天文工作。唐武德六年(623),因行用的傅仁均《戊寅元历》推算日月食与实际天象不合,与吏部郎中祖孝孙受命研究傅仁均历存在的问题,武德九年(626)又与大理卿崔善为奉诏校勘傅仁均历,驳正术错三十余处,并付太史施行。王孝通所著《缉古算术》,被用作国子监算学馆数学教材,奉为数学经典,故后人称为《缉古算经》。

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缉古算经

《五经算术》

北周甄鸾所著,共二卷。书中对《易经》、 《诗经》、《尚书》、 《周礼》、《仪礼》、《礼记》、《论语》、《左传》等儒家经典及其古注中与数字有关的地方详加注释,对研究经学的人或可有一定的帮助,但就数学的内容而论,其价值有限。现传本亦系抄自《永乐大典》。

《数术记遗》

徐岳(?——220)的《数术记遗》,《数术记遗》以与刘洪问答的形式,介绍了14种计算方法,“未满百言,而骨削质奥,思纬淹通,依然东京风骨。”也就是在这部书中,徐岳在中国也是在世界历史上第一次记载算盘的样式,并第一次珠算定名,在世界珠算史上写下了光辉的一页。 其中著录了十四种古算法。第一种叫"积算",就是当时通用的筹算。还有太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算、计数。"《数术记遗》仲介绍的一种心算方法。原文说:’既舍数术,宜从心计。’注中说:’言舍数术者,谓不用算筹,当以意计之。’这说明计算时不用珠、筹、针等工具,只用心算完成。但从注中所举各例来看,此处"计算",与现代对心算的理解,又有不同之处。现在的心算,指在数字运算时,不用计算工具,只用意念完成。而"计数"的范围颇广,在测量及其它方面,不但不用计算工具,而且想出巧妙办法,不通过数字运算,直接可得所要求的数字结果。"

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数术记遗

《缀术》

《缀术》是南北朝时期著名数学家祖冲之的著作。很可惜,这部书在唐宋之际公元十世纪前后失传了。宋人刊刻《算经十书》的时候就用当时找到的另一部算书《数术记遗》来充数。祖冲之的著名工作——关于圆周率的计算(精确到第七位小数),记载在《隋书·律历志》中。

《算经十书》的其余几部书也记载有一些具有世界意义的成就。例如《 孙子算经 》中的“ 物不知数 ”问题(一次 同余式 解法,参见本书第106页),《 张丘建算经 》中的“百鸡问题”( 不定方程 问题)等等都比较著名。而《 缉古算经 》中的 三次方程 解法,特别是其中所讲述的用几何方法列三次方程的方法,也是很具特色的。

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