中华文明源远流长,古代中国人在数学、天文学、地理学、医学、农学、建筑学、化学等各个领域,都有骄人的成就。
本期让我们一起来了解古代中国在数学方面的发展成就。还有知识问答,参与留言将有机会获得奖品~
一、 早期数学成就的总结——《九章算术》
《九章算术》成书于公元1世纪左右,是我国古代著名的数学专著。它不是某个作者独自写成的,而是几代人经验的结晶。
《九章算术》收有246个和生活、生产相关的实用数学问题,其中每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤,但没有证明),共分为九章,分别是“方田”、“粟米”、“衰分”、“广少”、“商功”、“均输”、“盈不足”、“方程”、“勾股”。
《九章算术》是《算经十书》中最重要的一部,系统总结了战国、秦、汉时期的数学成就,是当时世界上最简练有效的应用数学,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。
唐宋两代,《九章算术》都由国家明令规定为教科书。
《九章算术》还流传到了日本和朝鲜,对其古代的数学发展也产生了很大的影响。
地区传人欧洲,欧洲人才结束了用羊皮书写的历史。
二、刘徽、祖冲之和圆周率
刘徽,魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一。他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗产。在《九章算术注》里,提出用割圆术来计算圆的周长。
公元5世纪,数学家祖冲之在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将圆周率精算到小数第七位。直到一千年后,阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。
三、中国古代数学的高峰——宋元四大家
宋元两朝更替的13世纪,中国先后出现了4位杰出的数学家—秦九韶、李治、杨辉、朱世杰。
秦九韶撰写成了《数书九章》,系统地总结和发展了高次方程数值解法和一次同余组解法,提出了相当完备的"正负开方术"和"大衍求一术",达到了当时世界数学的最高水平。
李冶在数学上的主要成就是总结并完善了天元术,使之成为中国独特的半符号代数。这种半符号代数的产生,要比欧洲早三百年左右。他的《测圆海镜》是天元术的代表作,而《益古演段》则是一本普及天元术的著作。
杨辉的主要贡献一是改进筹算法,使算筹计算更为简洁、快速;二是记录、研究各种纵横图,如著名的杨辉三角。
朱世杰被认为是四大家中最杰出的一位。著有《算学启蒙》《四元玉鉴》。《算学启蒙》是一部通俗数学名著,曾流传海外,影响了朝鲜、日本数学的发展。《四元玉鉴》则是中国宋元数学高峰的又一个标志,其中最杰出的数学创作有"四元术"(多元高次方程列式与消元解法)、"垛积法"(高阶等差数列求和)与"招差术"(高次内插法)。
四、算盘
算盘是中国传统的计算工具,是在长期使用算筹的基础上发明的,是中国古代的一项重要发明,在阿拉伯数字出现前广为使用的计算工具。
算盘究竟是何人发明的,现在无法考察。但是它的使用应该是很早的。东汉的《数术记遗》中有关于珠算的记载,但形制有所不同。北宋张择瑞在《清明上河图》中画有算盘,其形状与今天使用的差不多。
在计算机普遍使用的今天,古老的算盘仍然发挥着一定的作用,各行各业都有一批打算盘的高手。使用算盘和珠算,除了运算方便以外,还有锻炼思维能力的作用,因为打算盘需要脑、眼、手的密切配合,是锻炼大脑的一种好方法。
【留言有礼知识问答】
1、《九章算术》是某个作者独自写成的吗?
2、宋元四位杰出的数学家是哪几位?
3、最早精确计算出圆周率的人是谁?
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2023年9月11日-9月13日
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编辑:范娟
复审:郭明才
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