记作业>历史百科>四库百科>杨辉算法

杨辉算法

宋杨辉(详见《详解九章算术》)撰。《杨辉算法》为杨辉后期三部算书的总称,其包括《乘除通变本末》三卷(1274),《田亩比类乘除捷法》二卷(1275),《续古摘奇算法》二卷(1275)。对这三部书的编著杨辉说:“学者粗知加减归倍之法,而不知变通之问,遂易代乘代除之术,增续新条,目之曰《乘除通变本末》。及见中山刘先生益撰《议古根源》,演段锁积,有超古入神之妙,其可不为发扬,以俾后学,遂集为《田亩简法》。通前共刊四集,自谓斯愿满矣。一日忽有刘碧涧、丘虚谷携诸家算法奇题及旧刊遗忘之文,求成为集,愿助工板刊行。遂添摭诸家奇题与夫缮本及可以续古法草总为一集,目之曰《续古摘奇算法》”。《乘除通变本末》三卷各有名称:上卷《算法通变本末》专讲乘除;中卷《乘除通变算宝》论加减、求一、九归诸术;下卷《法算取用本末》乃中卷的注释。在《算法通变本末》卷首列“习算纲目”,为我国迄今所见的最早的数学教学计划。在此杨辉主张数学教育要“须责实有”,密切联系实际;在教学方法上应循序渐进,他具体规定了学习内容与日程,认为先学会运算,再钻研算理,他说:“依法求日下两三问,且未要穷理,但要知如何发问,作如何用法,答题如何用乘除。”在学习方法上要精思熟虑,融会贯通,抓住重点。他说:“治分乃用算之喉襟也,如不学则不足以知算。”“须讨论用法之源,庶久而无忘矣。”在学习过程中他强调计算能力的培养:“夫学算者题从法取,法将题验,凡欲明一法,必设一题。”“习算纲目”至今对数学教育仍有一定的意义。《算法通变本末》中杨辉还提到几个级数求和问题,有三角垛两问,四隅垛一问,其公式与《详解九章算法》卷六之公式相同。在《乘除通变算宝》中杨辉系统叙述了唐宋相传的“加法”、“减法”与求一代乘除说。他给出了加法代乘的“加法五术”、“加一位”,乘数十位是1的用之;而乘数百位、十位都是1的用“加二位”;乘数可分为两个十位为1的因数可用“重加”;若乘数百位为1、十位为0者用“隔位加”;乘数十位为2或百位为2的用“连身加”。还有“减法四术”,即减法代除:减一位,减二位,重减,隔位减。若乘除首位不是1时,可加倍或折半,使首位变成1后再行计算,这就是“求一乘”,“求一除”,其歌诀为:“五六七八九,倍之数不走,二三须当半,遇四两折扭。倍折本从法,实即反其有,用加以代乘,斯数足可守。”对于不同位数的乘数、被乘数,杨辉总结出不同的计算方法共六种:单因、重因、身前因、相乘、重乘、损乘,这些捷法的要点在于化多位数相乘为一位数连乘,化乘法为加减法,籍以提高计算效率。对于除法简便运算,杨辉叙述了“九归捷法”,在当时流行的四句“古括”的基础上,他添注三十二句新口诀,将九归歌诀精简为三类。在此基础上逐步发展成为珠算中的归除法。《田亩比类乘除捷法》上卷为《详解九章算法》方田章的继续,但所据各田的比类并无重复,不为《九章》框框所限,举例更加切合实际;下卷主要是对《五曹算经》的批评,认为该书中有些题目法草公式不合,题问概念不清,“方五斜七”施诸田亩有失精确等,首开对前辈算家的批判之风,后明代王文素、程大位等算家亦行效仿。在《田亩比类乘除捷法》中杨辉还引用刘益《议古根源》中的不少问题,计有直田十问,方田圆田一问,重修议古截田八问,钱田三问;同时还引用他所掌握的台州、黄岩围量田之实例,保存了宋代的数学史料。《续古摘奇算法》卷上论纵横图,古法有“九宫”,唐后称“洛书”,杨辉始创“纵横图”,即幻方。卷上作纵横图十三幅,其中有:洛书数,花十六图,花十六阴图,五五图,五五阴图,六六图,六六阴图,衍数图,衍数阴图,易数图,易数阴图,九九图,百子图。此外还录有聚五图,聚六图,联八图,攒九图,八阵图,连环图,为纵横图衍化发展而得。杨辉还略述了某些纵横图的构造方法,如洛书造法,四四阴图的易换术等,发现并概括了纵横图的构成规律,是幻方史研究的珍贵资料。该书卷下说《海岛》,有一定价值。《续古摘奇算法》乃杨辉编辑成书,非精心自著,故内容芜杂。体例不一,卷上将六十甲子纳音的计算作为数学而收入,显得不伦不类,《杨辉算法》对后世颇有影响,并流传到日本、朝鲜。其价值在于总结发展了唐宋间的各类捷算法,提供了数学教育的史料,保存了一批宋朝数学史料。《杨辉算法》版本有明洪武十一年(1378)古杭勤德书堂刊本,现存北京图书馆的是朝鲜李朝世宗十五年(1433)的复刻洪武本;1842年《宜稼堂丛书》本;1936-1939年商务印书馆《丛书集成初编》本。

猜你喜欢

  • 西溪集

    十卷。宋沈遘(1025-1067)撰。沈遘,字文通,钱塘(今浙江杭州)人。皇祐元年(1049)进士。历知杭州、开封府,官至翰林学士。沈遘与弟沈辽,叔沈括俱有文名,称为“三沈”。他以文学致身,而吏事精敏

  • 咏史诗

    二卷。唐胡曾(约877前后在世)撰。胡曾字不详,长沙人《全唐诗》作邵阳人。生卒年不详。曾诗有云:“故园寥落在长沙”,故从)其天分高爽,意度不凡。初累举不第,咸通中,始中进士,尝为汉南节度从事。高骈镇蜀

  • 春秋正旨

    一卷。高拱(1512-1578)撰。高拱字肃卿,新郑(今属河南)人,明代政治家。嘉靖进士,累官文渊阁大学士。徐阶引入内阁,负气专横,为舆论所迫,乞归。隆庆时复入阁,官至中极殿大学士,内阁首辅,益专横。

  • 关帝纪定本

    四卷。明戴光启、邵潜同编。光启字方廷。潜字潜夫,皆江都(今属江苏)人,生卒仕履均不详。关帝即三国刘蜀大将关羽,有关他的事迹,元明间,胡琦、吴浚、吕楠、胡三省诸人皆曾各纂辑成书,戴光启、邵潜二人有感于诸

  • 归潜志

    十四卷。元刘祁(1203-1250)撰。刘祁字京叔,号神川遁士,浑源(今属山西)人,为太学生时,甚有文名。但屡试不第,金亡后,复出就试得中,选充山西东路考试官,后征南行省辟置幕府。他工于诗文,有《神川

  • 砚北杂录

    无卷数。清黄叔琳(1672-1756)编。黄叔琳字宏献,号昆圃,顺天宛平(今北京大兴县)人。康熙进士,在京任职多年,累官詹事府詹事。1709年出任山东学政,极力改进地方教育,修复济南“白雪书院”及青州

  • 贾氏谈录

    一卷。宋张洎(?-996)撰。张洎字师黯,又字偕仁,滁洲全椒(今安徽全椒)人,初仕南唐,为知制诰、中书舍人,入宋为史馆修撰、翰林学士。淳化中,官至参知政事。张洎文采清丽,博览道、释书,著有文集五十卷,

  • 龙龛手镜

    四卷。辽释行均(生卒年不详)撰。行均字广济,俗姓于氏,通小学。此书是一部按部首和四声两相结合排列的字书。卷首有辽圣宗统和十五年七月一日燕台悯忠寺(即今北京法源寺)释智光(字法炬)序。智光认为有了这部书

  • 姓汇

    四卷。明陈士元(详见《名疑》)撰。此书为《归云集》中的一种。姓氏之源由来已久,因推本于五帝,分列世系,兼综而条贯之。然大概抄撮氏族略之文,鲜有考订。夫自有天地,即有君民。据姓氏书所说,无不出自神明之后

  • 藏书十约

    一卷。叶德辉撰。此为叶氏专论藏书方法的著述,分购置、鉴别、装潢、陈列、抄补、传录、校勘、题跋、收藏、印记十项。较常熟孙从添(1702-1772)专著《藏书纪要》的论述更为精密。此书还同时记有藏书家之心