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孫子算經(jīng)

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《孫子算經(jīng)》是中國(guó)古代重要的數(shù)學(xué)著作、中國(guó)古代《算經(jīng)十書》之一,成書大約在四、五世紀(jì),作者生平和編寫年不詳?!秾O子算經(jīng)》共分三卷,主要介紹了一些與生活有關(guān)的數(shù)學(xué)問題、概念和單位等。它不僅對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響,而且對(duì)世界數(shù)學(xué)史上的一些問題也有啟示和貢獻(xiàn)。
  • 中文名: 孫子算經(jīng)
  • 類型: 數(shù)學(xué)
  • 創(chuàng)作時(shí)間: 四、五世紀(jì)
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基本介紹

《孫子算經(jīng)》是中國(guó)古代重要的數(shù)學(xué)著作,成書大約在四、五世紀(jì),也就是大約一千五百年前,作者生平和編寫年不詳。傳本的《孫子算經(jīng)》共三卷。卷上敘述算籌記數(shù)的縱橫相間制度和籌算乘除法,卷中舉例說明籌算分?jǐn)?shù)算法和籌算開平方法。卷下第31題,可謂是后世“雞兔同籠”題的始祖,后來傳到日本,變成“鶴龜算”。書中是這樣敘述的:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”這四句話的意思是:有若干只雞兔同在一個(gè)籠子里,從上面數(shù),有35個(gè)頭;從下面數(shù),有94只腳。求籠中各有幾只雞和兔?此題被義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書人教版數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)選用,并單獨(dú)列為一個(gè)單元(第9單元)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

內(nèi)容介紹

原序

孫子曰:夫算者:天地之經(jīng)緯,群生之園首,五常之本末,陰陽之父母,星辰之建號(hào),三光之表里,五行之準(zhǔn)平,四時(shí)之終始,萬物之祖宗,六藝之綱記?;簜愔凵?,考二氣之降升,推寒暑之迭運(yùn),步遠(yuǎn)近之殊同,觀天道精微之兆基,察地理從橫之長(zhǎng)短,采神祇之所在,極成敗之符驗(yàn)。窮道德之理,究性命之情。立規(guī)矩,準(zhǔn)方圓,謹(jǐn)法度,約尺丈,立權(quán)衡,平重輕,剖毫厘,析泰絫。歷億載而不朽,施八極而無疆。散之者,富有余;背之者,貧且寠。心開者,幼沖而即悟;意閉者,皓首而難精。夫欲學(xué)之者,必務(wù)量能揆己,志在所專,如是,則焉有不成者哉!

全書共分三卷:

上卷

詳細(xì)的討論了度量衡的單位和籌算的制度和方法。

度量衡包括長(zhǎng)度(度),質(zhì)量(量),體積/容積(衡)。長(zhǎng)度的基本單位是蠶吐出的一根絲(直徑為一忽),以上為十進(jìn)。小的長(zhǎng)度單位包括忽,絲,毫,牦,分,寸,尺,丈,引,端(50引)。輔助單位包括匹(40尺),步(6尺),畝(240步。古代以方形周長(zhǎng)代面積),里(300步)。

質(zhì)量的基本單位是一顆黍的質(zhì)量,以上是絫,銖,兩(24銖),觔(即斤,16兩),鈞(30斤),石(4鈞)。

體積和容積的基本單位是一顆粟的體積。以上是圭(6粟),撮,抄,勺,合,升,斗,斛。

大數(shù)的名稱,一萬萬為億,以上每一萬倍稱為兆,京,陔,秭,穣,溝,澗,正,載。

圓周率約等于三(周三徑一),根號(hào)2約等于1.4(方五斜七)。

以下還記載了白銀,鉛,銅,鐵,玉,石等生產(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)生活中常見的物質(zhì)的密度。

物質(zhì)密度表

物質(zhì) 記載密度 現(xiàn)代測(cè)量密度

銀 14兩/立方寸 10.49 g/cm3

玉 11兩/立方寸 3~3.6 g/cm3

銅 7.5兩/立方寸 8.9 g/cm3(純銅。青銅黃銅按比例降低)

鉛 9.5兩/立方寸 11.3437 g/cm3

鐵 7兩/立方寸 7.86 g/cm3

石 3兩/立方寸 ~3 g/cm3(各不相同)

籌算在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代已經(jīng)運(yùn)用,但在古代中國(guó)數(shù)學(xué)著作如算數(shù)書、九章算術(shù)等書中都不曾記載算籌的使用方法;孫子算經(jīng)第一次詳細(xì)地記述籌算的布算規(guī)則:“凡算之法,先識(shí)其位,一縱十橫,百立千僵,千十相望,百萬相當(dāng)”,此外又說明用空位表示零。

在進(jìn)行乘法時(shí),“凡乘之法,重置其位。上下相觀,上位有十步至十,有百步至百,有千步至千。以上命下,所得之?dāng)?shù)列于中位。言十即過,不滿自如。上位乘訖者先去之。下位乘訖者則俱退之。六不積,五不只。土下相乘,至盡則已?!薄秾O子算經(jīng)》明確說明“先識(shí)其位”的位值概念,和“逢十進(jìn)一”的十進(jìn)位制。

除法法則:“凡除之法:與乘正異乘得在中央,除得在上方,假令六為法,百為實(shí),以六除百,當(dāng)進(jìn)之二等,令在正百下。以六除一,則法多而實(shí)少,不可除,故當(dāng)退就十位,以法除實(shí),言一六而折百為四十,故可除。若實(shí)多法少,自當(dāng)百之,不當(dāng)復(fù)退,故或步法十者,置于十百位(頭位有空絕者,法退二位。余法皆如乘時(shí),實(shí)有余者,以法命之,以法為母, 實(shí)余為子。”)

在此之后記載了谷物換算成精谷物和米飯的經(jīng)驗(yàn)比例:粟米打成糲米的體積是五分之三,糲米煮成米飯的體積是二分之五。

第一章的最后是乘法表(從九九八十一開始到一一得一)和每個(gè)乘法結(jié)果的乘方表。用表格記載下來如下:

《孫子算經(jīng)》乘法表

乘法(口訣)乘法答案的平方 平方約去乘法口訣所在行

8×9=72(八九七十二)5184 5184÷8=648

7×9=63(七九六十三)3969 3969÷7=567

………… ………… …………

1×1=1(一一如一)1(一乘不長(zhǎng))-

中卷

主要是關(guān)于分?jǐn)?shù)的應(yīng)用題,包括面積、體積、等比數(shù)列等計(jì)算題,大致都在《九章》中論述的范圍之內(nèi);

下卷

對(duì)后世的影響最為深遠(yuǎn),如下卷第31題即著名的“雞兔同籠”問題,后傳至日本,被改為“鶴龜算”。

今有雉、兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問:雉、兔各幾何?答曰:雉二十三,兔一十二。

術(shù)曰:上置三十五頭,下置九十四足。半其足,得四十七,以少減多,再命之,上三除下三,上五除下五,下有一除上一,下有二除上二,即得。又術(shù)曰:上置頭,下置足,半其足,以頭除足,以足除頭,即得。

算法譯文:第一行放好頭的數(shù)目,第二行放好腳的數(shù)目。將腳的數(shù)目除以二,得四十七。以較少的頭數(shù)減較多的”腳數(shù)的一半“,得十二(知道這就是兔的數(shù)目),將第一行的算籌數(shù)目根據(jù)第二行得出的數(shù)目依次取去,即得雞的數(shù)目。

另一種算法是:第一行放頭的數(shù)目,第二行放腳的數(shù)目,將腳的數(shù)目除以二,從腳的數(shù)目的一半減去頭的數(shù)目,再從頭的數(shù)目減去剛才所獲得的結(jié)果,即得雞的數(shù)目。

下卷27題則是”雞兔同籠“的一種推廣。即使是頭多于一個(gè)的奇異生物也能計(jì)算它們的數(shù)量。

今有獸,六首四足;禽,四首二足,上有七十六首,下有四十六足。問:禽、獸各幾何?答曰:八獸、七禽。

術(shù)曰:倍足以減首,余半之,即獸;以四乘獸,減足,余半之,即禽。

算法譯文:將腳的總數(shù)乘以二,減去頭的數(shù)目,差除以二,得到獸的數(shù)目。將獸的數(shù)目乘以四,減去腳的數(shù)目,除以二,得到禽的數(shù)目。

下卷第28題“物不知數(shù)”為后來的“大衍求一術(shù)”的起源,被看作是中國(guó)數(shù)學(xué)史上最有創(chuàng)造性地成就之一,稱為中國(guó)余數(shù)定理:今有物,不知其數(shù)。三三數(shù)之,剩二;五五數(shù)之,剩三;七七數(shù)之,剩二。問:物幾何?答曰:二十三。

術(shù)曰:三三數(shù)之,剩二,置一百四十;五五數(shù)之,剩三,置六十三;七七數(shù)之,剩二,置三十。并之,得二百三十三,以二百一十減之,即得。凡三三數(shù)之,剩一,則置七十;五五數(shù)之,剩一,則置二十一;七七數(shù)之,剩一,則置十五。一百六以上,以一百五減之,即得。

下卷最后一題還提供了一種卜算胎兒性別的”方法“,頗有些現(xiàn)代”校驗(yàn)算法“的旨趣,一并記之如下:

今有孕婦,行年二十九歲。難九月,未知所生?答曰:生男。

術(shù)曰:置四十九加難月,減行年,所余以天除一,地除二,人除三,四時(shí)除四,五行除五,六律除六,七星除七,八風(fēng)除八,九州除九。其不盡者,奇則為男,耦則為女。

算法譯文:基數(shù)七七四十九,加上孕婦的孕期(九月,得五十八),減去孕婦的年齡(二十九,得二十九)。計(jì)算結(jié)果連續(xù)除以一到九的整數(shù)。如果最后余數(shù)的和是奇數(shù)就是生男,偶數(shù)就是生女。本例的結(jié)果是0、1、2、1、4、5、1、5、2,和為21,所以孕婦生的是男孩。

《孫子算經(jīng)》有新加坡大學(xué)數(shù)學(xué)教授藍(lán)麗蓉的英譯本。

鑒賞評(píng)價(jià)

社會(huì)影響

孫子算經(jīng),中國(guó)南北朝數(shù)術(shù)著作,《算經(jīng)十書》之一。

剩余定理

在我國(guó)古代勞動(dòng)人民中,長(zhǎng)期流傳著“隔墻算”、“剪管術(shù)”、“秦王暗點(diǎn)兵”等數(shù)學(xué)游戲。有一首“孫子歌”,甚至遠(yuǎn)渡重洋,輸入日本:

“三人同行七十稀,五樹梅花廿一枝,

七子團(tuán)圓正半月,除百零五便得知。”

這些饒有趣味的數(shù)學(xué)游戲,以各種不同形式,介紹世界聞名的“孫子問題”的解法,通俗地反映了中國(guó)古代數(shù)學(xué)一項(xiàng)卓越的成就?!皩O子問題”在現(xiàn)代數(shù)論中是一個(gè)一次同余問題,它最早出現(xiàn)在我國(guó)公元四世紀(jì)的數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》中。《孫子算經(jīng)》卷下“物不知數(shù)”題說:有物不知其數(shù),三個(gè)一數(shù)余二,五個(gè)一數(shù)余三,七個(gè)一數(shù)又余二,問該物總數(shù)幾何?顯然,這相當(dāng)于求不定方程組

N=3x+2,N=5y+3,N=7z+2

的正整數(shù)解N,或用現(xiàn)代數(shù)論符號(hào)表示,等價(jià)干解下列的一次同余組。

N=2(mod3);N=3(mod5);N=2(mod7)

《孫子算經(jīng)》所給答案是N=23。由于孫子問題數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單,這個(gè)答數(shù)通過試算也可以得到。但是《孫子算經(jīng)》并不是這樣做的。“物不知數(shù)”題的術(shù)文指出解題的方法多三三數(shù)之,取數(shù)七十,與余數(shù)二相乘;五五數(shù)之,取數(shù)二十一,與余數(shù)三相乘;七七數(shù)之,取數(shù)十五,與余數(shù)二相乘。將諸乘積相加,然后減去一百零五的倍數(shù)。列成算式就是:

N=70×2+21×3+15×2-2×105=23。

這里105是模數(shù)3、5、7的最小公倍數(shù),容易看出,《孫子算經(jīng)》給出的是符合條件的最小正整數(shù)。對(duì)于一般余數(shù)的情形,《孫子算經(jīng)》術(shù)文指出,只要把上述算法中的余數(shù)2、3、2分別換成新的余數(shù)就行了。以R1、R2、R3表示這些余數(shù),那么《孫子算經(jīng)》相當(dāng)于給出公式

N=70×R1+21×R2+15×R3-P×105(p是整數(shù))。

孫子算法的關(guān)鍵,在于70、21和15這三個(gè)數(shù)的確定。后來流傳的《孫子歌》中所說“七十稀”、“廿一技”和“正半月”,就是暗指這三個(gè)關(guān)鍵的數(shù)字?!秾O子算經(jīng)》沒有說明這三個(gè)數(shù)的來歷。實(shí)際上,它們具有如下特性:

也就是說,這三個(gè)數(shù)可以從最小公倍數(shù)M=3×5×7=105中各約去模數(shù)3、5、7后,再分別乘以整數(shù)2、1、1而得到。假令k1=2,K2=1,K3=1,那么整數(shù)Ki(i=1,2,3)的選取使所得到的三數(shù)70、21、15被相應(yīng)模數(shù)相除的時(shí)候余數(shù)都是1。由此出發(fā),立即可以推出,在余數(shù)是R1、R2、R3的情況下的情況。

應(yīng)用上述推理,可以完全類似地把孫子算法推廣到一般情形:設(shè)有一數(shù)N,分別被兩兩互素的幾個(gè)數(shù)a1、a2、……an相除得余數(shù)R1、R2、……Rn,即

N≡Ri(mod ai)(i=1、2、……n),

只需求出一組數(shù)K,使?jié)M足

1(mod ai)(i=1、2、……n),

那么適合已給一次同余組的最小正數(shù)解是

(P是整數(shù),M=a1×a2×……×an),

這就是現(xiàn)代數(shù)論中著名的剩余定理。如上所說,它的基本形式已經(jīng)包含在《孫子算經(jīng)》“物不知數(shù)”題的解法之中。不過《孫子算經(jīng)》沒有明確地表述這個(gè)一般的定理。

孫子問題出現(xiàn)在公元四世紀(jì)的中國(guó)算書中,這并不是偶然的。我國(guó)古代天文歷法資料表明,一次同余問題的研究,明顯地受到天文、歷法需要的推動(dòng),特別是和古代歷法中所謂“上元積年”的計(jì)算密切相關(guān)。大家知道,一部歷法,需要規(guī)定一個(gè)起算時(shí)間,我國(guó)古代歷算家把這個(gè)起點(diǎn)叫做“歷元”或“上元”,并且把從歷元到編歷年所累積的時(shí)間叫做“上元積年”。上元積年的推算需要求解一組一次同余式。以公元三世紀(jì)三國(guó)時(shí)期魏國(guó)施行的《景初歷》做例,這部歷法規(guī)定以冬至、朔旦(朔日子夜)和甲子日零時(shí)會(huì)合的時(shí)刻作為歷元。設(shè)a是一回歸年日數(shù),b是一朔望月日數(shù),當(dāng)年冬至距甲子日零時(shí)是R1日,離平朔時(shí)刻是R2日,那么《景初歷》上元積元數(shù)N就是同余組的解。

aN≡Ri(mod 60)≡R2(mod b)

到了南北朝時(shí)期,祖沖之《大明歷》(公元462年)更要求歷元必須同時(shí)是甲子年的開始,而且“日月合璧”、“五星聯(lián)珠”(就是日、月、五大行星處在同一方位),月亮又恰好行經(jīng)它的近地點(diǎn)和升交點(diǎn)。這樣的條件下推算上元積年,就相當(dāng)于要求解十個(gè)同余式了。天文歷法數(shù)據(jù)一般又都十分龐雜,所以,在《孫子算經(jīng)》成書前后的魏晉南北朝時(shí)期,我國(guó)的天文歷算家無疑已經(jīng)能夠求解形式比《孫子算經(jīng)》“物不知數(shù)”題復(fù)雜得多的一次同余式,因而必定掌握了按一定程序計(jì)算一次同余式的方法?!秾O子算經(jīng)》比例題的形式總結(jié)、反映了這一事實(shí)。以后天文歷算家長(zhǎng)期沿用孫子算法推算上元積年,這中間肯定會(huì)引起更加深入的探討。到公元十三世紀(jì),大數(shù)學(xué)家秦九韶集前法之大成,終于在一次同余式的研究上獲得了超越前人的輝煌成果。

秦九韶,字道古,生活于南宋時(shí)期,自幼喜好數(shù)學(xué),經(jīng)過長(zhǎng)期積累和苦心鉆研,于公元1247年寫成《數(shù)書九章》。這部中世紀(jì)的數(shù)學(xué)杰作,在許多方面都有創(chuàng)造,其中求解一次同余組的“大衍求一術(shù)”和求高次方程數(shù)值解的“正負(fù)開方術(shù)”,更是具有世界意義的成就。

這里主要介紹秦九韶對(duì)一次同余論的偉大貢獻(xiàn)。

秦九韶在《數(shù)書九章》中明確地系統(tǒng)地?cái)⑹隽饲蠼庖淮瓮嘟M

的一般計(jì)算步驟。秦的方法,正是前述的剩余定理。我們知道,剩余定理把一般的一次同余問題歸結(jié)為滿足條件的一組數(shù)Ki,的選定。秦九韶給這些數(shù)起名叫“乘率”,并且在《數(shù)書九章》卷一“大衍總術(shù)”中詳載了計(jì)算乘率的方法——“大衍求一術(shù)”。

為了介紹“大衍求一術(shù)”,以任一乘率ki的計(jì)算作例。如果Gi=>ai,秦九韶首先令ai除Gi,求得余數(shù)gi

Gi≡gi(mod ai),

于是 kiGi≡Kigi(mod ai),

但是因?yàn)?kiGi≡1(mod ai),

所以問題歸結(jié)為求ki使適合kigi≡1(mod ai)。秦九韶把a(bǔ)i叫“定數(shù)”,gi叫“奇數(shù)”,他的“大衍求一術(shù)”,用現(xiàn)代語言解釋,實(shí)際就是把奇數(shù)gi和定數(shù)ai輾轉(zhuǎn)相除,相繼得商數(shù)q1、q2、……qn和余數(shù)r1、r2、……rn,在輾轉(zhuǎn)相除的時(shí)候,隨即算出下面右列的c值:

秦九韶指出,當(dāng)rn=1而n是偶數(shù)的時(shí)候,最后得到的cn就是所求乘率ki。如果rn=1而n是奇數(shù),那么把rn-1和rn相除,形式上令qn+1=rn-1-1,那么余數(shù)rn+1仍舊是1,再作cn+1=qn+1cn+cn-1,qn+1=rn-1-1是偶數(shù),cn+1就是所求的ki。不論哪種情形,最后一步都出現(xiàn)余數(shù)1,整個(gè)計(jì)算到此終止,秦九韶因此把他的方法叫做“求一術(shù)”(至于“大衍”的意思,秦九韶本人在《數(shù)書九章》序中把它和《周易》“大衍之?dāng)?shù)”相附會(huì))??梢宰C明,秦九韶這一算法是完全正確,十分嚴(yán)密的。

在秦九韶那個(gè)時(shí)代,計(jì)算仍然使用算籌。秦九韶在一個(gè)小方盤上,右上布置奇數(shù)g,右下布置定數(shù)a,左上置1(他叫它做“天元1”),然后在右行上下交互以少除多,所得商數(shù)和左上(或下)相乘并入左下(或上),直到右上方出現(xiàn)1為止。下頁就是秦九韶的一般籌算圖式,右邊是一個(gè)數(shù)字例子(g=20,a=27,K=C4=23)。

秦九韶在《數(shù)書九章》中采集了大量例題,如“古歷會(huì)積”、“積尺尋源”、“推計(jì)土功”、“程行計(jì)地”等等,廣泛應(yīng)用大衍求一術(shù)來解決歷法、工程、賦役和軍旅等實(shí)際問題。在這些實(shí)際問題中,模數(shù)ai并不總是兩兩互素的整數(shù)。秦九韶區(qū)分了“元數(shù)”(ai是整數(shù))、“收數(shù)”(ai是小數(shù))、“通數(shù)”(ai是分?jǐn)?shù))等不同情形,并且對(duì)每種情形給出了處理方法。“大衍總術(shù)”把“收數(shù)”和“通數(shù)”化成“元數(shù)”的情形來計(jì)算,而對(duì)于元數(shù)不兩兩互素的情形,給出了可靠的程序,適當(dāng)選取那些元數(shù)的因子作定數(shù)而把問題歸結(jié)為兩兩互素的情形。所有這些系統(tǒng)的理論,周密的考慮,即使以今天的眼光看來也很不簡(jiǎn)單,充分顯示了秦九韶高超的數(shù)學(xué)水平和計(jì)算技巧。秦九韶小時(shí)曾跟隨他父親到南宋京城杭州,向太史局(主管天文歷法的機(jī)構(gòu))的官員學(xué)習(xí)天文歷法,“大衍求一術(shù)”很可能就是他總結(jié)天文歷法計(jì)算上元積年方法的結(jié)果。但是“大衍求一術(shù)”似乎沒有為他同時(shí)代的人所充分理解。明中葉以后幾乎失傳。一直到清代,“大衍求一術(shù)”又重新被發(fā)掘出來,引起了許多學(xué)者(張敦仁、李銳、駱騰鳳、黃宗憲等)的興趣。他們對(duì)“大衍求一術(shù)”進(jìn)行了解釋、改進(jìn)和簡(jiǎn)化,其中黃宗憲《求一術(shù)通解》對(duì)模數(shù)非兩兩互素的情形給出了更加簡(jiǎn)明的方法,但是時(shí)代已是晚清。

從《孫子算經(jīng)》“物不知數(shù)”題到秦九韶的“大衍求一術(shù)”,古代中國(guó)數(shù)學(xué)家對(duì)一次同余式的研究,不僅在中國(guó)數(shù)學(xué)史上而且在世界數(shù)學(xué)史上占有光榮的地位。在歐洲,最早接觸一次同余式的,是和秦九韶同時(shí)代的意大利數(shù)學(xué)家裴波那契(1170—1250),他在《算法之書》中給出了兩個(gè)一次同余問題,但是沒有一般的算法。這兩個(gè)問題從形式到數(shù)據(jù)都和孫子物不知數(shù)題相仿,整個(gè)水平?jīng)]有超過《孫子算經(jīng)》。直到十八、十九世紀(jì),大數(shù)學(xué)家歐拉(1707—1783)于公元1743年、高斯(1777—1855)于公元1801年對(duì)一般一次同余式進(jìn)行了詳細(xì)研究,才重新獲得和秦九韶“大衍求一術(shù)”相同的定理,并且對(duì)模數(shù)兩兩互素的情形給出了嚴(yán)格證明。歐拉和高斯事先并不知道中國(guó)人的工作。公元1852年英國(guó)傳教士偉烈亞力(1815—1887)發(fā)表《中國(guó)科學(xué)摘記》,介紹了《孫子算經(jīng)》物不知數(shù)題和秦九韶的解法,引起了歐洲學(xué)者的重視。1876年,德國(guó)馬蒂生(1830—1906)首先指出孫子問題的解法和高斯方法一致,當(dāng)時(shí)德國(guó)著名數(shù)學(xué)史家康托(1829—1920)看到馬蒂生的文章以后,高度評(píng)價(jià)了“大衍術(shù)”,并且稱贊發(fā)現(xiàn)這一方法的中國(guó)數(shù)學(xué)家是“最幸運(yùn)的天才”?!按笱芮笠恍g(shù)”仍然引起西方數(shù)學(xué)史家濃厚的研究興趣。如1973年,美國(guó)出版的一部數(shù)學(xué)史專著《十三世紀(jì)的中國(guó)數(shù)學(xué)》中,系統(tǒng)介紹了中國(guó)學(xué)者在一次同余論方面的成就,作者力勃雷希(比利時(shí)人)在評(píng)論秦九韶的貢獻(xiàn)的時(shí)候說道:“秦九韶在不定分析方面的著作時(shí)代頗早,考慮到這一點(diǎn),我們就會(huì)看到,薩頓稱秦九韶為‘他那個(gè)民族、他那個(gè)時(shí)代、并且確實(shí)也是所有時(shí)代最偉大的數(shù)學(xué)家之一’,是毫不夸張的。”

印度學(xué)者對(duì)一次同余論也有過重要貢獻(xiàn)。從公元六世紀(jì)到十二世紀(jì),他們發(fā)展了一種稱為“庫塔卡”的算法,用來求解和一次同余式等價(jià)的不定方程組。“庫塔卡”法出現(xiàn)在孫子算法之后,印度數(shù)學(xué)家婆羅門復(fù)多(七世紀(jì))、摩柯吠羅(九世紀(jì))等人的著作中,都有和物不知數(shù)題相同的一次同余問題。這當(dāng)然不是要借此斷言“庫塔卡”法一定受到了孫子算法的影響,但是有人(如萬海依等)硬說中自的“大衍求一術(shù)”來源于“庫塔卡”,就是毫無根據(jù)的妄說了。萬海依居然把中國(guó)算法中數(shù)碼從左到右橫寫作為“大衍術(shù)”受印度影響的重要根據(jù)。大家知道,中國(guó)古代至遲從春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就開始使用算籌記數(shù),我們今天還可以從現(xiàn)存的公元前三世紀(jì)的貨幣上看到這種從左到右的記數(shù)方法。由此可見,萬海依的論點(diǎn)多么荒唐可笑。中國(guó)古代數(shù)學(xué)家對(duì)一次同余論的研究有明顯的獨(dú)創(chuàng)性和繼承性,“大衍求一術(shù)”在世界數(shù)學(xué)史上的崇高地位是毋容置疑的,正因?yàn)檫@樣,在西方數(shù)學(xué)史著作中,一直公正地稱求解一次同余組的剩余定理為“中國(guó)剩余定理”。

蕩杯問題

在中國(guó)古算書中,《孫子算經(jīng)》一直在我國(guó)數(shù)史占有重要的地位,其中的“盈不足術(shù)”、“蕩杯問題”等都有著許多有趣而又不乏技巧算術(shù)程式。

孫子算經(jīng).卷下第十七問給我們描述的就是著名的“蕩杯問題”的程式。題曰:“今有婦人河上蕩杯。津吏問曰:‘杯何以多?’婦人曰:‘有客?!蚶粼唬骸蛶缀??’婦人曰:‘二人共飯,三人共羹,四人共肉,凡用杯六十五。不知客幾何?”

很明顯,這里告訴這次洗碗事件,要處理的是65個(gè)碗共有多少人的問題。其中有能了解客數(shù)的信息是2人共碗飯,3人共碗羹,4人共碗肉。通過這幾個(gè)數(shù)值,很自然就能解決客數(shù)問題。因?yàn)榭蛿?shù)是固定值,因此將其列成今式為N/2+N/3+N/4=65,易得客數(shù)六十人。

而該題的解法與今解如出一轍,其有“術(shù)曰:置六十五杯,以一十二乘之,得七百八十,以十三除之,即得”可證。

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