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虽曰九数,其能穷纤入微,探测无方。至于以法相传,亦犹规矩度量可得而共,非特难为也。
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这就概括了中国传统数学中数与形相结合,几何问题与算术、代数问题相统一的特点,与恩格斯的看法不谋而合。
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秦九韶说“数术之传,以实为体”。
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金元数学家李冶说:
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数本难穷,吾欲以力强穷之,彼其数不惟不能得其凡,而吾之力且惫矣。然则数果不可以穷耶?既已名之数矣,则又何为而不可穷也!故谓数为难穷,斯可;谓数为不可穷,斯不可。何则?彼其冥冥之中,固有昭昭者存。夫昭昭者,其自然之数也。非自然之数,其自然之理也。数一出于自然,吾欲以力强穷之,使隶首复生亦未如之何也已。苟能推自然之理,以明自然之数,则虽远而乾端坤倪,幽而神情鬼状,未有不合者矣。
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有明显的道家“道法自然”的印记,把我国对数学的认识提高到一个新的阶段。
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中国传统数学理论密切联系实际,没有发生导致古希腊数学转向的诸如与1有无公度之类问题的争论,敢于将极限过程进行到底并进行无穷小分割,没有发生古希腊那样将极限思想和无穷分割排除在数学之外的结局。
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(三)类以合类——算法统率例题的体例与理论研究
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《九章算术》、《算数书》是按照“类以合类”的思想编纂的,这是深刻的数学理论创造。
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中国古代存在纯数学研究。《九章算术》的算法,刘徽不对之进行证明,并不妨碍它们的应用。刘徽首创求圆周率近似值的科学方法,求出圆周率近似值157/50和3927/1250,祖冲之将其精确到8位有效数字,提出密率355/113,在实践上是没有什么用处的。在大量应用中,“周三径一”就够了。显然,刘徽、祖冲之等数学家的数学工作基本上属于纯数学研究的范畴。
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(四)位值制
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位值制在中国传统数学中有特殊的作用。算筹借助位值制,不仅可以表示整数,还可以表示分数、负数、小数,也可以表示一元方程(古代称为开方式),线性方程组(古代称为方程)、二元、三元、四元高次方程组。
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地位值制的思想不仅体现在数学表达式中,而且贯穿于求解过程中。
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(五)几何问题代数化
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中国古代数学的几何问题主要集中于面积、体积、勾股和测望问题,都是化成算术或代数问题解决。
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(六)构造性与机械化
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吴文俊先生说:我国古代数学,“构造性与机械化,是其两大特色”。
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四、中国传统数学在世界数学史上的地位和意义
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人类进入文明社会以来,世界数学研究的重心发生了几次大的变化。数学最先在约公元前31世纪开始的尼罗河流域的古埃及,以及随后约公元前24世纪开始的两河流域的古巴比伦发展起来。
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公元前7世纪起,古希腊取代巴比伦成为世界数学研究的重心,以研究空间形式为主,形成了严谨的公理化体系。
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大约在公元前3~前1世纪《九章算术》编定时,中国取代古希腊,成为世界数学研究的重心。随后印度、阿拉伯地区的数学也发展起来。中国传统数学在14世纪中叶开始衰落,阿拉伯数学却一直繁荣到15~16世纪。中国、印度、阿拉伯数学都长于计算。
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16~17世纪,欧洲数学伴随着文艺复兴,渡过了中世纪的黑暗,进入变量数学时代。从此,欧洲以及20世纪的苏联、美国一直占据着世界数学研究的中心和重心的位置。
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世界数学重心的更替及中国传统数学的几次高潮说明数学的发展与社会经济形态、政治制度及社会思潮有密切的关系。
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吴文俊指出:“在历史长河中,数学机械化算法体系与数学公理化演绎体系曾多次反复互为消长交替成为数学发展中的主流。”这就从理论上回答了什么是世界数学发展的主流的问题。中国古代数学是机械化体系的代表,因而属于世界数学发展的主流,是世界数学发展主流的两个主要倾向之一,并且在从公元前3世纪至公元14世纪初,中国传统数学一直占据世界数学发展的主流地位。
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