《九章算術》是中國古代張蒼、耿壽昌所撰寫的一部數學專著。是《算經十書》中最重要的一部,成于公元一世紀左右。其作者已不可考。一般認為它是經歷代各家的增補修訂,而逐漸成為現今定本的,西漢的張蒼、耿壽昌曾經做過增補和整理,其時大體已成定本。最后成書最遲在東漢前期,現今流傳的大多是在三國時期魏元帝景元四年(263年),劉徽為《九章》所作的注本。
《九章算術》的內容十分豐富,全書采用問題集的形式,收有246個與生產、生活實踐有聯系的應用問題,其中每道題有問(題目)、答(答案)、術(解題的步驟,但沒有證明),有的是一題一術,有的是多題一術或一題多術。這些問題依照性質和解法分別隸屬于方田、粟米、衰(cuī)分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程及勾股,共九章。原作有插圖,今傳本已只剩下正文了。
今天,我們來看看第九章勾股章中的題。勾股原文句股(讀音gōuɡǔ),明·徐光啟《句股義》:“句股,即三邊直角形也。底線為句,底上之垂線為股,對直角邊為弦。”
原文:
(一)今有句三尺,股四尺,問為弦幾何?
答曰:五尺。
(二)今有弦五尺,句三尺,問為股幾何?
答曰:四尺。
(三)今有股四尺,弦五尺,問為句幾何?
答曰:三尺。
//這就是我們常說的“勾三股四弦五”。
句股術曰:句股各自乘,并,而開方除之,即弦。
又股自乘,以減弦自乘,其余開方除之,即句。
又句自乘,以減弦自乘,其余開方除之,即股。
//在這里,給出了直角三角形中任意兩邊,可以求出第三邊的***。
(四)今有圓材徑二尺五寸,欲為方版,令厚七寸。問廣幾何?
答曰:二尺四寸。
術曰:令徑二尺五寸自乘,以七寸自乘減之,其余開方除之,即廣。
(知道弦、勾,可以求股)
(五)今有木長二丈,圍之三尺。葛生其下,纏木七周,上與木齊。問葛長幾何?
答曰:二丈九尺。
術曰:以七周乘三尺為股,木長為句,為之求弦。弦者,葛之長。
//【白話文】有圓柱形木棍直立地面,高20尺,圓柱底面周長3尺,葛藤生于圓柱底部A點,等距離纏繞圓柱7周,恰好長到圓柱上底面B點,求葛藤的長度是多少尺?
AB=√[(7×3)^2+20^2]=29(尺)
(知道勾、股,求弦)
(六)今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺。引葭赴岸,適與岸齊。問水深、葭長各幾何?(葭生中央問題)
答曰:水深一丈二尺;葭長一丈三尺。
術曰:半池方自乘,以出水一尺自乘,減之,余,倍出水除之,即得水深。加出水數,得葭長。
對于第(六)個問題,我們現在一般是設未知數列方程求解。比如設水深為x,則蒹葭長x+1。
5^2+x^2=(x+1)^2
25+x^2=x^2+2x+1
2x=24
x=12
∴x+1=13
《九章算術》是幾代人共同勞動的結晶,它的出現標志著中國古代數學體系的形成.后世的數學家,大都是從《九章算術》開始學習和研究數學知識的。唐宋兩代都由國家明令規定為教科書。1084年由當時的北宋朝廷進行刊刻,這是世界上最早的印刷本數學書。可以說,《九章算術》是中國為數學發展做出的又一杰出貢獻。
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