中国古代数学发展史
中国传统数学的形成与兴盛:公元前1世纪至公元14世纪。分成三个阶段:《周髀算经》与《九章算术》、刘徽与祖冲之、宋元数学,这反映了中国传统数学发展的三次高峰,简述9位中国科学家的数学工作。第一次高峰:数学体系的形成秦始皇陵兵马俑(中国,1983),秦汉时期形成中国传统数学体系。我们通过一些古典数学文献说明数学体系的形成。1983-1984年间考古学家在湖北江陵张家山出土的一批西汉初年(即吕后至文帝初年,约为公元前170年前后)的竹简,共千余支。经初步整理,其中有历谱、日书等多种古代珍贵的文献,还有一部数学著作,据写在一支竹简背面的字迹辨认,这部竹简算书的书名叫《算数书》,它是中国现存最早的数学专著。经研究,它和《九章算术》(公元1世纪)有许多相同之处,体例也是“问题集”形式,大多数题都由问、答、术三部分组成,而且有些概念、术语也与《九章算术》的一样。《周髀算经》(髀:量日影的标杆)编纂于西汉末年,约公元前100年,它虽是一部天文学著作(“盖天说”-天圆地方;中国古代正统的宇宙观是“浑天说”-大地是悬浮于宇宙空间的圆球,“天体如弹丸,地如卵中黄”),涉及的数学知识有的可以追溯到公元前11世纪(西周),其中包括两项重要的数学成就:勾股定理的普遍形式(中国最早关于勾股定理的书面记载),数学在天文测量中的应用(测太阳高或远的“陈子测日法”,陈子约公元前6、7世纪人,
相似形方法)。勾股定理的普遍形式:求邪至日者,以日下为勾,日高为股,勾股各自乘,并而开方除之,得邪至日。中国传统数学最重要的著作是《九章算术》(东汉,公元100年)。它不是出自一个人之手,是经过历代多人修订、增补而成,其中的数学内容,有些也可以追溯到周代。中国儒家的重要经典著作《周礼》记载西周贵族子弟必学的六门课程“六艺”(礼、乐、射、御、书、数)中有一门是“九数”。《九章算术》是由“九数”发展而来。在秦焚书(公元前213年)之前,至少已有原始的本子。经过西汉张苍(约公元前256-152年,约公元前200年,西汉阳武(今河南原阳)人)、耿寿昌(公元前73-49年,约公元前50年)等人删补,大约成书于东汉时期,至迟在公元100年。全书246个问题,分成九章:(1)方田(土地测量),包括正方形、矩形、三角形、梯形、圆形、环形、弓形、截球体的表面积计算,另有约分、通分、四则运算,求最大公约数等运算法则;(2)粟米(粮食交易的比例方法);(3)衰分(比例分配的算法),介绍依等级分配物资或按等级摊派税收的比例分配算法;(4)少广(开平方和开立方法);(5)商功(立体形求体积法);(6)均输(征税),处理行程和合理解决征税问题,包括复比例和连比例等比较复杂的比例分配问题;(7)盈不足(盈亏类问题解法及其应用);(8)方程(一次方程组解法和正负数);(9)勾股(直角三角形),介绍利用构股定理测量计算高、深、广、远的问题。
所包含的数学成就是丰富和多方面的,主要内容包括分数四则和比例算法、面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等,既有算术方面的,也有代数与几何方面的内容。如方程第一题,其算筹式为 它完整地叙述了当时已有的数学成就,对中国传统数学发展的影响,如同《原本》对西方数学发展的影响一样深远,在长达一千多年间,一直作为中国的数学教科书,并被公认为世界数学古典名著之一。《九章算术》标志以筹算为基础的中国古代数学体系正式形成。第二次高峰:数学稳步发展三国演义(中国,1998)。中国历史学家
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