古人怎样学数学?

2023-12-22 12:17新一
科普童话·神秘大侦探 2023年10期
关键词:九章算术开方贝西

新一

柯贝西合上书页,蜜拉和阿基米德的故事让她着迷,她希望蜜拉能快点解开谜团,找出杀死阿基米德的真凶。梅西一眼看出来柯贝西的小心思……

“柯贝西,打算试试我这台穿越机器吗?”

“又想让我当小白鼠?”

“你不是正关心蜜拉的破案进展吗?可以穿越过去帮忙寻找线索哦!”

“那台不靠谱的机器说不定把我传送哪里去呢!”

“就算是古代中国也不错嘛,还能躲开讨厌的期中考试。”

“我才不上当呢,中国古代学堂可早早就有了科目中的大魔王——数学!”

西周时期,数学属于“六艺”之一,是学校教学的必考科目;到了唐代,当时的最高学府国子监,专门设立了“算学”一科,并选择了十本有关数学的教科书,作为学生的必修课教材,被称为《算经十书》。

古代学习数学,是专门致力于解决实际问题,包括设置历法、进行土地丈量、谷仓容积的计算、堤坝和河渠的修建、税收等。

“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”被称为阿拉伯数字,是现代数学的基础,但它传入中国的过程却十分坎坷。公元13~14世纪,伊斯兰教徒带着阿拉伯数字来到中国,但并未被采用;到了明末清初,中国学者开始大量翻译西方的数学著作,不过在碰到书中的阿拉伯数字时,仍然改用汉字数字代替;直到1875年,《笔算数学》中才正式使用了阿拉伯数字……在此前,我们一直用汉字“一、二、三、四、五……”来研究数学问题。

在《周髀算经》这本书中,记载了该如何對太阳的高和远进行测量:“若求邪(古汉语“邪”就是“斜”的意思)至日者,以日下为勾,日高为股,勾股各自乘,并开方而除之,得邪至日者。”翻译成白话文,就是将勾、股各平方后相加,再开方,就得到弦长。听起来是不是有点熟悉,没错,这就是勾股定理最早的出处。

我们十分熟悉的经典问题“鸡兔同笼”,就出自《孙子算经》,来算算答案吧?

“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”

译文:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚。求笼中各有几只鸡和兔?

答案:

《九章算术》详细地讲解了上百个计算公式和246个应用问题,将它们一共分为九章。介绍的数学知识包括:分数四则运算法则;平面几何图形的计算方法;比例和比例分配算法;若干面积、体积公式;方程术——线性方程组解法;正负数加减法则;解勾股弦公式,等等。

《九章算术》中还有许多有趣的问题,尽管古代的数学内容不如现代的高等数学复杂,但估计,也燃烧不少学生的脑细胞呢!不信的话,来算一算吧!

今有垣厚五尺,两鼠对穿。大鼠日一尺,小鼠亦日一尺。大鼠日自倍,小鼠日自半。问几何日相逢?各穿几何?

—《九章算术·盈不足》

译文:

现在有一堵墙,厚五尺(约1.2米),两边各有一耗子。它们相向挖洞,而且每天都是匀速运动。第一天,俩耗子各挖了一尺。之后,其中比较大只的耗子越挖越有干劲,决定每天提速100%;小耗子拒绝内卷,每天少挖50%。请问挖穿这堵墙时,俩耗子挖了多久?分别挖了多远?

又有环田,中周六十二步、四分步之三,外周一百一十三步、二分步之一,径十二步、三分步之二。问为田几何?

—《九章算术·方田》

译文:

有一块环状的田地,但未必是一整圈。它的内弧长62.75步,外弧长113.5步,两条弧线间距12+2/3步。请问这块田地一共多大?

瞧,连古人都对数学这么重视,“既然逃不掉、数学又很重要”那么,战胜数学大魔王的唯一方式就只有—努力学懂喽!

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