《算經十書》

《算經十書》

《算經十書》是唐代曾在國子監中設立算學館,以李淳風等注釋的十部算經作為的教本,用以進行數學教育和考試。

簡介

中國漢唐千餘年間陸續出現的十部數學著作。唐代曾在國子監中設立算學館,以李淳風等注釋的十部算經作為教本,用以進行數學教育和考試。這十部算經是:《周髀算經》《九章算術》《孫子算經》《五曹算經》《夏侯陽算經》《張丘建算經》《海島算經》《五經算術》《綴術》《緝古算經》

北宋雕板印刷術甚為發達,曾將十部算經刊刻發行(1084),這是世界上最早的印刷本數學書。但此時《綴術》已經失傳,實際刊刻的只有九種。到南宋時期,又進行了一次翻刻(1213),在這次南宋翻刻本中則是用《數術記遺》替代了已失傳的《綴術》。

明代,由於不夠重視以及其他的社會原因,這十部算經幾乎失傳。直到清乾隆年間,由於《四庫全書》的編輯和乾嘉學派的興起,十部算經才被重新整理出版。當時發現流傳下來的南宋刻本(均系孤本)有《周髀》、《九章》(只有前五章,殘)、《孫子》、《五曹》、《夏侯陽》、《張丘建》等七種,其影抄本呈入清宮,收藏於北京故宮博物院。其後,除了《夏侯陽》一種又不知去向外,其餘六種南宋刻本經歷代藏書家收藏流傳至今,存於上海圖書館北京大學圖書館

清代學者戴震在參加編輯《四庫全書》時,又由明代《永樂大典》中抄出《周髀》、《九章》、《孫子》、《五曹》、《夏侯陽》、《海島》、《五經》等七種,由影宋抄本中抄出《張丘建》、《緝古》二種,《記遺》是由明刻本抄出,十部算經於是都被抄入《四庫全書》。由《永樂大典》中抄出的七種還曾用武英殿聚珍版刊印。

1773年孔繼涵以戴震的校訂本為主,將十部算經刻入《微波榭叢書》之中,題名為《算經十書》。這是《算經十書》名稱的首次出現。

因此,《算經十書》按狹義的理解,是專指孔刻《微波榭叢書》之一的書名;按廣義的理解,則是指上述漢唐千餘年間陸續出現的十部算書。通常都是按廣義來理解。

《算經十書》較完備地體現了中國古代數學各方面的內容。其中大多數還曾傳入朝鮮日本,成了他們進行數學教育和考試的教科書。

本書收入的各種算經

《周髀算經》

中國流傳至今的一部最早的數學著作,同時也是一部天文學著作。中國古代,按所提出的宇宙模式的不同,天文學共有三家學說,“蓋天說”是其中之一,而《周髀算經》是“蓋天說”的代表。這派學說主張:天象蓋笠,地法覆盆(天空如斗笠,大地像翻扣的盆)。

《算經十書》《算經十書》

據考證,現傳本《周髀算經》大約成書於西漢時期(公元前 1世紀)。南宋時的傳刻本(1213)是目前傳世的最早刻本,收藏於上海圖書館。歷代許多數學家都曾為此書作注,其中最著名的是唐李淳風等人所作的注。《周髀算經》還曾傳入朝鮮和日本,在那裡也有不少翻刻注釋本行世。

從所包含的數學內容來看,書中主要講述了學習數學的方法、用勾股定理來計算高深遠近和比較複雜的分數計算等。

《九章算經》

通稱《九章算術》,是中國古代《算經十書》中最重要的一種。如同歐幾里得《幾何原本》對其後西方數學發展所起的重要影響一樣,《九章算術》對中國古代數學發展的影響也是極為巨大的。

據考證,《九章算術》大約成書於公元1世紀。它匯總了戰國和西漢時期數學發展的成果,又幾經增刪而最後成書。

《九章算術》全書共分九章,收有 246個數學問題。這九章的章名分別是:“方田”、“粟米”、“衰分”、“少廣”、 “商功”、 “均輸”、“盈不足”、“方程”、“勾股”。其中的問題大都與當時實際的社會生活密切聯繫。

《算經十書》《算經十書》

從其所包含的數學內容來看,《九章算術》的主要成就是在算術和代數方面。在算術方面,《九章算術》給出系統的關於分數運算的數學方法,此外各種比例問題和“盈不足術”等等也都是重要的成就。代數方面的成就有:聯立一次方程組的解法、負數概念的引入和正負數加減法法則,這在世界數學史上都是最早的;此外還有開方、開立方和一般二次方程的解法等等。

在中國古代,有不少人曾對《九章算術》進行校注。其中,魏晉時劉徽和唐代李淳風的注釋都很有名,並與《九章算術》一道流傳至今。《九章算術》的南宋刻本,保存在上海圖書館。從20世紀中葉起,作為世界古代科學名著,《九章算術》陸續被譯成俄文、德文、日文和法文等各種文字。

《孫子算經》

共三卷,作者及成書年代均不可詳考。在《張丘建算經》、《夏侯陽算經》二書的序中都曾提到《孫子算經》,可見其成書年代大約是早於這二種著作的。

《孫子算經》上卷較系統的敘述了算籌記數法和籌算的乘、除、開方以及分數等計算的步驟和法則。這在中國古算書中,都是些僅見的寶貴資料。下卷第26題則是著名的“物不知數”問題(通常被稱作“孫子問題”),是求解一次同餘式問題。這問題和古代編制曆法過程中的計算“上元積年”的算法有密切聯繫。這一算法,到宋代,發展成為求解一次同餘式的普遍解法──大衍求一術。

《孫子算經》的南宋刻本,收藏於上海圖書館。《算經十書》  

《五曹算經》

北周甄鸞所著。甄鸞通曆法,曾編《天和歷》,於566年頒行。“五曹”是指五類官員。其中"田曹"所收的問題是各種田畝面積的計算,“兵曹”是關於軍隊配置、給養運輸等的軍事數學問題,“集曹”是貿易交換問題,“倉曹”是糧食稅收和倉窖體積問題,“金曹”是絲織物交易等問題。全書共收67個問題,其數學內容沒有超出《九章算術》的內容。其南宋刻本,收藏於北京大學圖書館。

《算經十書》《算經十書》

《夏侯陽算經》

作者及寫作年代均不可考。《張丘建算經》序中曾提及此書,因此它可能要稍早一些。但就現傳本《夏侯陽算經》而論,其中卻包含有8世紀以後,即唐代中葉以後頒行的稅收制度,因此可以說它包括有4~8世紀的各種問題,是後人托古而作的一部偽書。

全書共三卷,收有83個數學問題。內容與《孫子算經》相類似。《算經十書》

《張丘建算經》

作者和寫作時代均不可考,據推斷,它大約是5世紀中葉南北朝時期的一部著作。此書的南宋刻本,收藏於上海圖書館。

全書分三卷,卷中之尾和卷下之首殘缺,現傳本還留下92問。《張丘建算經》的內容,除《九章算術》已有的之外,有等差級數問題、二次方程問題,特別是不定方程問題等,都是值得特別予以指出的。《算經十書》  

《海島算經》

魏晉時劉徽注,最早是附於他所注《九章算術》(注於263年)之後的,唐初開始單行,第一題是測算海島的高、遠問題,因此得名。現傳本系清編《四庫全書》時抄自《永樂大典》、全書共有9題,都是利用測量(二次或多次)來計算高深廣遠的問題,是中國最早的一部測量數學專著,也是中國古代高度發達的地圖學的數學基礎。

《五經算術》

北周甄鸞所著,共二卷。書中對《易經》《詩經》《尚書》《周禮》《儀禮》《禮記》《論語》《左傳》儒家經典及其古注中與數字有關的地方詳加注釋,對研究經學的人或可有一定的幫助,但就數學的內容而論,其價值有限。現傳本亦系抄自《永樂大典》。

《數術記遺》

現傳本雖記為漢徐岳著,甄鸞注,但實際很可能就是甄鸞自著自注的。此書甚短,除了關於大數記法的討論之外,還列舉了14種不同的記數法,其中包括古代通用的籌算。《數術記遺》本不屬唐代立於官學的十部算書,南宋刻書時因《綴術》已失傳,它便被補入充數。

《算經十書》《算經十書》

《緝古算經》

唐代王孝通所著(約7世紀初),一卷,共收入20個問題,但在現傳本中,後四問已殘缺不全。現傳最早的版本是一部明代的影宋抄本,收藏在北京故宮博物院。

書中最重要的內容是關於修築兩端寬狹不一致、高低不同的堤壩的問題,還有已知體積反求邊長等問題。在這裡,《緝古算經》在中國數學史上第一次提出並解決了需要求解三次方程的問題。由於王孝通還沒有掌握用設未知數列方程的方法(即後來在宋代方才出現的“天元術”),《緝古算經》中列方程時仍是使用了較為複雜的幾何方法。

《緝古算經》中所列出的三次方程,共有28個。王孝通所列方程的係數也還只限於是正數,求得的解也只有正根。《算經十書》

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