
“今有池方一丈,
葭生其中央,出水一尺,
引葭赴岸,始与岸齐,
问水深、葭长各几何?”
意思是:有一个正方形的池子边长10尺,中间有芦苇.把高出水面1尺的芦苇拉向池边(芦苇不断),刚好和池子边贴上。问水有多深?芦苇多长?
这道两千年的《九章算术》中的应用题难不倒你吧?
要不要来了解下这本古老的应用题选呢?今天我们就来介绍下这本中国数学史上的经典著作:

《九章算术》九卷,作者不详,是一部现在有传本的、最古老的中国数学书,是当时世界上最简练有效的应用数学书,它的出现标志着中国数学形成了完整的体系。全书采用了问题集的形式,收集了246个与生产、生活实践有关的应用问题,其中每道题都有问、答、术,也就是问题、答案和解题步骤。分为方田(面积);粟米(粮食交易);衰分(比例分配);少广(开平方和开立方);商功(工程问题及立体形求体积);均输(粮食运输和均匀负担问题);盈不足(盈亏类问题);方程(一次方程组解法及正负术);勾股(勾股定理及其应用)9章。
《九章算术》的成书过程相当漫长,非一人一时之所为。关于其最后定本的形成年代,本世纪以来众说纷纭,迄今未有定论,钱宝琮院士依据各种史料认为《九章算术》的编定年代是在公元第一世纪的后半个世纪,而各章内容在第一世纪初期就已具备了一定的成就。
《九章算术》不但对后世的数学著作奠定了优良的传统,对世界数学的发展也有重要贡献。现在小学算术课程中的分数四则,各种比例,面积和体积,以及各类应用问题的解法,在《九章算术》方田、粟米、衰分、商功、均输、盈不足等章里已有了相当详备的内容。现在中学课程中的代数部分,如开平方、开立方、正负数、联立一次方程组、二次方程等项目,在少广、方程、句股章里亦已有卓越成就。书中还给出了世界上最早的开平方、开立方法则、线性方程组解法、正负数加减法则、完整的勾股数组公式和解勾股形的方法。
《九章算术》以计算为中心,算法具有强烈的程序化、机械化特点,数学理论联系实际的风格,构筑了中国和东方数学的基本框架,为中国传统数学领先世界千余年奠定了基础。然而,《九章算术》分类不甚合理,没有任何定义和推导,少数公式有错误或不准确,是其不容讳言的缺点。但其仍然是一部世界数学名著,早在隋唐时期即已传入朝鲜、日本。如今更是已经被译成日、俄、德、法等多种文字版本。

现在流传下来的《九章算术》有刘徽和李淳风等的注释。刘徽是我国古代杰出的数学家。他为《九章算术》作注解,又自撰《重差》一卷附于《九章算术》九卷之后,故《隋书·经籍志》著录《九章算术》十卷,刘徽撰”。刘徽《九章算术》自序记载:“又所析理以辞,解体用图。庶亦约而能周,通而不黩,览之者思过半矣。”这是说问题解法的理论分析,要用明确的语言表达出来;空间形体的具体分析,要用几何同行显示出来。这样才能做到又简又明,启发读者的思考。刘徽一方面整理《九章算术》各个问题的解法,将理论上属于一类的问题归类,提纲挈领地阐明所以能这样解的道理。在另一方面,对于原来所有不够准确的近似计算,他提出了更精确的计算方法。例如《九章算术》中开平方或开立方不尽时(平方根或立方根为无理数),原有以分数表示奇零部分的方法不甚准确,刘徽就主张继续开方,得出以十进分数表示平方根或立方根的近似值。此外,他创立许多新的解题方法,例如盈不足章第十九题的等差级数求和法,方程章第七题的互乘相消法,第九题的消去常数项法,句股章十六题的内切圆径公式等等,都比原术简便。
唐李淳风等对刘徽注本《九章算术》作了一些解释,原有刘徽注释意义十分明确的不再补充,因此盈不足、方程二章就没有他们的注释。李淳风的注还征引了不少其他数学著作,例如祖冲之父子关于球体积的研究,原书《缀术》失传,但得以在李淳风的征引中得到流传。
刘、李注释的《九章算术》在宋代有北宋元丰七年(1084年)秘书省刻本和南宋嘉定年鲍瀚之刻本。但仅有残本流传至今,现存上海图书馆。清乾隆三十九年(1773年)戴震从《永乐大典》中抄集《九章算术》九卷,并且做了一番校勘工作。戴震的儿女亲家孔继涵刻微波榭本《算经十书》,其中的《九章算术》九卷采用的就是戴震的校定本。此次展出的即为该版本的《九章算术》。
参考文献:
钱宝琮校点《算经十书》,中华书局,1963.
郭书春,中国古代数学,商务印书馆,1997.
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