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中國古今數學家——楊輝

來源:奧數網 2016-07-13 14:59:56

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  中國從古至今在歷史上出現過很多數學家,那么,大家對他們了解多少呢?下面我們來看看關于他們的故事吧!

  中國古今數學家——楊輝

  楊輝,字謙光,錢塘(今杭州)人,中國古代數學家和數學教育家,生平履歷不詳。由現存文獻可推知,楊輝擔任過南宋地方行政官員,為政清廉,足跡遍及蘇杭一帶,他署名的數學書共五種二十一卷。

  (一)、主要著述

  楊輝一生留下了大量的著述,它們是:《詳解九章算法》12卷(1261年),《日用算法》2卷(1262年),《乘除通變本末》3卷(1274年,第3卷與他人合編),《田畝比類乘除捷法》2卷(1275年),《續古摘奇算法》2卷(1275年,與他人合編),其中后三種為楊輝后期所著,一般稱之為《楊輝算法》。

  《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、唐李淳風等注釋、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,其余存《宜稼堂叢書》中。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,楊輝采用大字將賈憲的法、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問進一步作注釋。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。

  楊輝在《詳解九章算法》一書中還畫了一張表示二項式展開后的系數構成的三角圖形,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:

  楊輝三角最本質的特征是,它的兩條斜邊都是由數字1組成的,而其余的數則是等于它肩上的兩個數之和。

  《日用算法》,原書不傳,僅有幾個題目留傳下來。從《算法雜錄》所引楊輝自序可知該書內容梗概:“以乘除加減為法,秤斗尺田為問,編詩括十三首,立圖草六十六問。用法必載源流,命題須責實有,分上下卷。”該書無疑是一本通俗的實用算書。

  《乘除通變本末》三卷,皆各有題,在總結民間對等算乘除法的改進上作出了重大貢獻。上卷叫《算法通變本末》,首先提出“習算綱目”,是數學教育史的重要文獻,又論乘除算法;中卷叫《乘除通變算寶》,論以加減代乘除、求一、九歸諸術;下卷叫《法算取用本末》,是對中卷的注解。

  《田畝比類乘除捷法》,其上卷內容是《詳解九章算法》方田章的延展,所選例子非常貼近實際。下卷主要是對劉益工作的引述。楊輝在《田畝比類乘除捷法》序中稱“中山劉先生作《議古根源》。……撰成直田演段百間,信知田體變化無窮,引用帶從開方正負損益之法,前古之所未聞也。作術逾遠,罔究本源,非探噴索隱而莫能知之。輝擇可作關鍵題問者重為詳悉著述,推廣劉君垂訓之意。”《田畝比類乘除捷法》卷下征引了《議古根源》22個問題,主要是二次方程和四次方程的解法。

  《續古摘奇算法》上卷首先列出20個縱橫圖,即幻方。其中第一個為河圖,第二個為洛書,其次,四行、五行、六行、七行、八行幻方各兩個,九行、十行幻方各一個,最后有“聚五”“聚六”:聚八”“攢九”“八陣”“連環”等圖。有一些圖有文字說明,但每一個圖都有構造方法,使圖中各自然數“多寡相資,鄰壁相兼”湊成相等的和數。卷下評說《海島》也有極高的科學價值。

  楊輝著作大都注意應用算術,淺近易曉。其著作還廣泛征引數學典籍和當時的算書,中國古代數學的一些杰出成果,比如劉益的“正負開方術”,賈憲的“開方作法本源圖”“增乘開方法,”幸得楊輝引用,否則,今天將不復為我們知曉。

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