《九章算术》是中国古代张苍、耿寿昌所撰写的一部数学专著。是《算经十书》中最重要的一部,成于公元一世纪左右。其作者已不可考。一般认为它是经历代各家的增补修订,而逐渐成为现今定本的,西汉的张苍、耿寿昌曾经做过增补和整理,其时大体已成定本。最后成书最迟在东汉前期,现今流传的大多是在三国时期魏元帝景元四年(263年),刘徽为《九章》所作的注本。
《九章算术》的内容十分丰富,全书采用问题集的形式,收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题,其中每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤,但没有证明),有的是一题一术,有的是多题一术或一题多术。这些问题依照性质和解法分别隶属于方田、粟米、衰(cuī)分、少广、商功、均输、盈不足、方程及勾股,共九章。原作有插图,今传本已只剩下正文了。
今天,我们来看看第九章勾股章中的题。勾股原文句股(读音gōu ɡǔ),明·徐光启《句股义》:“句股,即三边直角形也。底线为句,底上之垂线为股,对直角边为弦。”
原文:
(一)今有句三尺,股四尺,问为弦几何?
答曰:五尺。
(二)今有弦五尺,句三尺,问为股几何?
答曰:四尺。
(三)今有股四尺,弦五尺,问为句几何?
答曰:三尺。
//这就是我们常说的“勾三股四弦五”。
句股术曰:句股各自乘,并,而开方除之,即弦。
又股自乘,以减弦自乘,其余开方除之,即句。
又句自乘,以减弦自乘,其余开方除之,即股。
//在这里,给出了直角三角形中任意两边,可以求出第三边的方法。
(四)今有圆材径二尺五寸,欲为方版,令厚七寸。问广几何?
答曰:二尺四寸。
术曰:令径二尺五寸自乘,以七寸自乘减之,其余开方除之,即广。
(知道弦、勾,可以求股)
(五)今有木长二丈,围之三尺。葛生其下,缠木七周,上与木齐。问葛长几何?
答曰:二丈九尺。
术曰:以七周乘三尺为股,木长为句,为之求弦。弦者,葛之长。
//【白话文】有圆柱形木棍直立地面,高20尺,圆柱底面周长3尺,葛藤生于圆柱底部A点,等距离缠绕圆柱7周,恰好长到圆柱上底面B点,求葛藤的长度是多少尺?
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,适与岸齐。问水深、葭长各几何?(葭生中央问题)
答曰:水深一丈二尺;葭长一丈三尺。
术曰:半池方自乘,以出水一尺自乘,减之,余,倍出水除之,即得水深。加出水数,得葭长。
对于第(六)个问题,我们现在一般是设未知数列方程求解。比如设水深为x,则蒹葭长x+1。
5^2+x^2=(x+1)^2
25+x^2=x^2+2x+1
2x=24
x=12
∴x+1=13
《九章算术》是几代人共同劳动的结晶,它的出现标志着中国古代数学体系的形成.后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻,这是世界上最早的印刷本数学书。可以说,《九章算术》是中国为数学发展做出的又一杰出贡献。
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