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中国古代数学的主要成就PPT参考
求得牟合方盖的体积,然后利用刘 徽的结果,得到了球体积公式。
祖暅还明确总结出了“幂势既 同,则积不容异”这样一条求 积原理。该原理现被称为“祖 暅原理”。事实上,刘徽也使 用过这一原理,只是未能将其 概括为一般形式。这一原理在 西方被称为卡瓦列里原理,但 他17世纪前叶才提出,比祖暅
迟了1100多年。
[鸡兔同笼]今有雉兔同笼,上
有三十五头,下有九十四足。
问雉、兔各几何?答曰:雉二
十三,兔一十二。
孙
术曰:上置头,下置足,半其
子
足,以头除足,以足除头,即
算
得。
经
[物不知数]今有物,不知其数。
三三数之,剩二;五五数之剩
三;七七数之,剩二。问物几
何?答曰:二十三。
明代数学家程大位的《算法统
宗》中所载的“孙子歌”以诗
弦 图
《九章算术》成书于公元前后,
是我国最重要、影响最深远的
一本数学著作。后世不少人,
如刘徽、祖冲之、李淳风等人
九
均对《九章算术》作过注。特
章
别是刘徽的注,加进了不少自
算 术
己的精辟见解,阐述了重要的
数学理论。《九章算术注》是 《九章算术》得以流芳百世的
重要补充和媒介。
日本数学家小苍金之助把《九
元
《详解九章算法》(杨辉)、
数
《益古演段》(李冶)和《四
学
元玉鉴》(朱世杰)等
问题:求满足的
N r 1 ( m o d p 1 ) r 2 ( m o d p 2 ) ...... r n ( m o d p n )
大
最小自然数N。
衍
◆设 M pi, Mi M/ pi
总
求乘率 M
i
使
MiMi 1(modpi)
是把《周髀算经》看作具有周
代的骨架加上汉代的皮肉。”
昔者周公问于商高曰:“窃闻
于大夫善数也,请问古者包牺
立周天历度,夫天不可阶而升,
地不可得尺寸而度,请问数安
勾
从出?”商高曰:“数之法出
股
于圆方,圆出于方,方出于矩,
定 理
矩出于九九八十一。故折矩, 以为勾广三,股修四,径隅 五。”
《周髀算经》中荣方与陈子的
中国古代数学的主要成就
《周髀(音同“币”)算经》是我
国最早的天文著作,系统地记
载了周秦以来适应天文需要而
周
逐步积累的科技成果。该书的
髀
主要内容是周代传下来的有关 测天量地的理论和方法。
算 经
《周髀算经》也是中国最古的 算书,成书确切年代没有定论,
一般认为在公元前2、3世纪。
李约瑟认为:“最妥善的办法
史料上没有关于祖冲之推算圆周
率方法的记载,一般认为是沿用
了刘徽的“割圆术”。刘徽用
“割圆术”从圆内接正六边形出 发,算到圆内接正192边形,得到 圆周率约为3.14124,如果用这一 方法算到圆内接正24576边形,便
得到圆周率在3.1415926和 3.1415927之间。祖冲之在圆周率
的计算方面领先于西方近千年。 为了纪念祖冲之的贡献,20世纪
数
则总数
章算术》说成是中国的《几何
原本》。吴文俊教授也认为,
《九章算术》和刘徽的《九章
九
算术注》,在数学的发展历史
章
中具有崇高的地位,足可与希
算
腊的《几何原本》东西辉映,
术
各具特色。
《九章算术》全书共分9章,
246道题,体例采用问题集形
式。
刘徽,公元3世纪魏晋时人,
刘
于公元263年撰《九章算术 注》。该书包含了刘徽本人的
冲
公府参军,都是地位不高的小官,
之
但他却成为历代为数不多能名列正 史的数学家之一。
的
祖冲之最大的数学成就是对圆周率
数
的精确计算。得出了圆周率的上限
学
3.1415927(盈数),下限 3.1415926(肭数)。另外还得出了
成
圆周率的两个分数形式的近似值约
就
率22/7,和密率(祖率)355/113。
出于官方数学教育的需要,唐
高宗亲自下令对以前的数学著
作进行整理。公元656年由李
淳风负责编定了算经十书:
算
《周髀算经》、《九章算术》、
经
《孙子算经》、《五曹算经》、
十 书
《张邱建算经》、《夏候阳算 经》、《缉古算经》、《海岛 算经》、《五经算术》和《缀
术》,后因《缀术》失传,而
以《数术记遗》替代。
歌形式介绍了物不知数问题的
解法:“三人同行七十稀,五
孙
树梅花廿一枝,七子团圆整半 月,除百零五便得知。”
子 歌
这一问题的解法后经秦九韶推
广到一般情形,被称为“孙子
定理”,又称为“中国剩余定
理”。
宋元时期(960-1368)的杰出
数学家秦九韶、杨辉、李冶、 朱世杰被称为“宋元四大家”。
宋
宋元时期的数学代表著作有 《数书九章》(秦九韶)、
的日本天文学家将自己发现的一 颗行星以祖冲之的名字命名。
从东汉以来,有关球体积的计算公 式,经过张衡、刘徽等人的努力, 最后由祖冲之和他的儿子祖暅完成, 成为中国数学史上的一件大事。祖 氏父子的这一成就,被唐代李淳风 记录在自己的《九章算术注》中, 才使人们得以了解其具体的研究方
法。祖氏父子利用“两等高几何体, 若在任意同一高度上的截面积均相 等,则它们的体积相等”这一原理,
一段对话中,则包含了勾股定
勾
理的一般形式。
股
陈子曰:“若求邪至日者,以
定
日下为勾,日高为故,勾、股
理
各自乘,并而开方除之,得邪 至日,…”
《周髀算经》主要是以文字形式叙述 了勾股算法。中国古代最先完成勾股
定理证明的数学家是三国时期的赵爽
(公元3世纪)。赵爽为《周髀算经》 作注时,所作的“勾股圆方图注”中 给出了“弦图”,相当于运用面积的 出入相补证明了勾股定理。
刘徽的面积、体积理论建立在一 条简单而又基本的原理之上,这
就是“出入相补原理”:一个几 何图形被分成若干部分后,面积 或体积的总和保持不变。刘徽利
用这条原理成功地证明了《九章 算术》中的许多面积公式。
祖冲之(公元429—500)活跃于南
祖
朝宋、齐时代,出生于历法世家, 本人做过南徐州(镇江)从事史和
徽
许多创造,其中最突出的成就
的
是“割圆术”和求积理论。
数
割圆术的要旨是用圆内接正多 边形去逐步逼近圆。刘徽从圆
学
内接正六边形出发将边数逐次
成 就
加倍,计算每次得到的正多边 形周长和面积。他指出:“割 之弥细,所失弥少,割之又割,
以至于不可割,则与圆合体而
无所失矣。”
刘徽用“割圆术”从圆内接正六 边形出发,算到圆内接正192边形, 得到圆周率约为3.14124,其精确 到小数点后两位的近似值 3.14=157/50,被称为“徽率”。