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(二)宋元数学的主要成就
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宋元的数学成就比较深奥、复杂,在这里只能提纲挈领地讲一下。
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1.筹算乘除捷算法与珠算盘的产生
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唐中叶之后人们着手简化筹算乘除法,通常称为乘除捷算法。一是化三行布算为一行布算,如a×2.45=a×7×7÷10÷2。二是化乘除为加减,如2454×1.7=2454×17÷10=(24540+2454×7)÷10。
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归除是在九归与减法基础上发展起来的。《算学启蒙》中的九归歌诀与现今的珠算口诀形式已经基本一致,如
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……三一三十一,三二六十二,逢三进成十。……
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后来人们又创造了撞归法口诀。
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乘除捷算法使口念口决很快,手摆算筹很慢,“得心无法应手”,改革计算工具成为迫切需要,珠算便最迟在南宋应运而生,(如图2.16所示是南宋《茗园赌市图》,其中有一把珠算盘,左下是其放大图)。
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2.勾股容圆
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宋金时期,道教洞渊派的学者在《九章算术》勾股容圆术基础上研究了同一个圆和各种勾股形的相切关系,给出了由勾股形的三边求圆径的9种公式。李冶又补充了1种,共有10种容圆关系:
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勾股容圆即内切于勾股形的圆径公式:
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以勾股相乘,倍之为实。并勾股幂,以求弦,复加入勾股共,以为法。
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此即《九章算术》的勾股容圆公式:
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勾上容圆即圆心在勾上而切于股与弦的圆径公式:
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以勾股相乘,倍之为实。并勾股幂,以求弦,加入股,以为法。
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此即公式:
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股上容圆即圆心在股上而切于勾与弦的圆径公式:
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以勾股相乘,倍之为实。以勾股幂求弦,加入勾,以为法。
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此即公式:
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