《九章算術(shù)》是中國(guó)古代數(shù)學(xué)專(zhuān)著,是算經(jīng)十書(shū)中重要的一種。該書(shū)系統(tǒng)總結(jié)了戰(zhàn)國(guó)、秦漢時(shí)期的數(shù)學(xué)成就。全書(shū)采用問(wèn)題集的形式,收有246個(gè)與生產(chǎn)、生活實(shí)踐有聯(lián)系的應(yīng)用問(wèn)題,其中每道題有問(wèn)(題目)、答(答案)、術(shù)(解題的步驟,但沒(méi)有證明),有的是一題一術(shù),有的是多題一術(shù)或一題多術(shù)。本書(shū)對(duì)其原典進(jìn)行了精準(zhǔn)的注釋和翻譯,方便讀者進(jìn)一步了解中國(guó)古代在數(shù)學(xué)方面的先進(jìn)水平。由此,使本書(shū)既具有科學(xué)的實(shí)用性,也具有一定的文化性。
《九章算術(shù)》是我國(guó)現(xiàn)存的一部最古老的數(shù)學(xué)書(shū)。作者不詳。一般認(rèn)為它是經(jīng)多人增補(bǔ)修訂而成的。初步考證,大約成書(shū)于東漢初期。該書(shū)系統(tǒng)總結(jié)了戰(zhàn)國(guó)、秦、漢時(shí)期的數(shù)學(xué)成就。全書(shū)采用問(wèn)題集的形式,收錄與生產(chǎn)、生活實(shí)踐有聯(lián)系的應(yīng)用問(wèn)題,其中每道題有問(wèn)(題目)、答(答案)、術(shù)(解題的步驟,但沒(méi)有證明),有的是一題一術(shù),有的是多題一術(shù)或一題多術(shù)。本書(shū)對(duì)《九章算術(shù)》作了詳細(xì)的注解。依照問(wèn)題的性質(zhì)和解法,分別隸屬于方田、粟米、衰分、少?gòu)V、商功、均輸、盈不足、方程及勾股九章。
隨著社會(huì)的發(fā)展,社會(huì)生產(chǎn)力的逐漸提高,使得數(shù)學(xué)獲得了一定的發(fā)展!毒耪滤阈g(shù)》就是記載了古代勞動(dòng)人民在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的數(shù)學(xué)知識(shí)。它不但開(kāi)拓了我國(guó)數(shù)學(xué)的發(fā)展道路,在世界數(shù)學(xué)發(fā)展中也占有極其重要的地位。更以一系列“世界之最”的成就,反映出我國(guó)古代數(shù)學(xué)在秦漢時(shí)期在全世界就已經(jīng)取得領(lǐng)先發(fā)展的地位。這種領(lǐng)先地位一直保持到公元14 世紀(jì)初。
《九章算術(shù)》最早系統(tǒng)地?cái)⑹隽朔謹(jǐn)?shù)約分、通分和四則運(yùn)算的法則。像這樣系統(tǒng)的敘述,印度在公元7 世紀(jì)時(shí)才出現(xiàn),歐洲就更遲了。
《九章算術(shù)》最早提出了正、負(fù)數(shù)的概念并系統(tǒng)地?cái)⑹隽苏⒇?fù)數(shù)的加減法則。負(fù)數(shù)概念的提出,是人類(lèi)關(guān)于數(shù)的概念的一次意義重大的飛躍。在印度,直到公元7 世紀(jì)才出現(xiàn)負(fù)數(shù)概念,歐洲則是到17 世紀(jì)才有人認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)概念,甚至在19 世紀(jì)的歐洲,也還有一些數(shù)學(xué)家認(rèn)為負(fù)數(shù)沒(méi)有實(shí)際的意義。
《九章算術(shù)》提出的“盈不足術(shù)”,也是我國(guó)古代數(shù)學(xué)中的一項(xiàng)杰出創(chuàng)造。用兩次假設(shè),可以把一般的方程化為“盈不足”問(wèn)題,用“盈不足術(shù)”求解。這種方法可能在公元9 世紀(jì)時(shí)傳入了阿拉伯,公元13 世紀(jì)時(shí)又由阿拉伯傳入了歐洲。意大利數(shù)學(xué)家斐波納奇最先向歐洲介紹了這種算法,并把它稱(chēng)為“契丹算法”(即“中國(guó)算法”)。
《九章算術(shù)》中最引人注目的成就之一是,它在世界上最早提出了聯(lián)立一次方程(即線(xiàn)性方程組)的概念,并系統(tǒng)地總結(jié)了聯(lián)立一次方程的解法。歷代數(shù)學(xué)家有不少人曾經(jīng)注釋過(guò)這本書(shū),其中以劉徽和李淳風(fēng)的注釋最有名。魏晉時(shí)代,劉徽對(duì)《九章算術(shù)》作過(guò)注解(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為劉注)。唐初,李淳風(fēng)(?—714)也作過(guò)注解(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為李注)。劉徽在《九章算術(shù)》注解中,“析理以辭,解體用圖”,不但給出明確的概念,導(dǎo)出正確的理論,而且還有很多創(chuàng)造發(fā)明,從而取得了不可磨滅的功績(jī)?梢钥闯,劉徽在數(shù)學(xué)方面的成就是十分偉大的,十分輝煌的,他不愧是我國(guó)古代一位杰出的布衣數(shù)學(xué)家。唐代李淳風(fēng)注《九章算術(shù)》時(shí),除引證祖沖之及其子祖暅之對(duì)體積理論的貢獻(xiàn)外,其他注文多與劉注相類(lèi),較劉注似通俗易懂。
《九章算術(shù)》及劉、李注文的語(yǔ)句簡(jiǎn)略,用字深?yuàn)W,閱讀起來(lái)十分不便。為了能較確切地理解作者的原意,必須注釋。今參考各家之說(shuō),用通俗的語(yǔ)言,用近代數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)對(duì)《九章算術(shù)》劉、李注文詳加注釋。為方便計(jì)只注釋與數(shù)學(xué)有關(guān)的語(yǔ)句,凡與數(shù)學(xué)關(guān)系不大的概不注釋。
由于輾轉(zhuǎn)傳抄、影摹刊刻,傳本《九章算術(shù)》有很多錯(cuò)誤文字。凡是與前人有出入的地方,則憑一管之見(jiàn),加述理由。由于水平有限,缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免,請(qǐng)廣大讀者不吝指正。
劉徽(約公元225年—295年),漢族,山東鄒平縣人,魏晉期間偉大的數(shù)學(xué)家,中國(guó)古典數(shù)學(xué)理論的奠基人之一。是中國(guó)數(shù)學(xué)史上一位非常偉大的數(shù)學(xué)家,他的杰作《九章算術(shù)注》和《海島算經(jīng)》是中國(guó)寶貴的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)。
蔡踐,筆名少恒。籍貫江蘇淮安。畢業(yè)于南京師范大學(xué)中文系。長(zhǎng)期從事圖書(shū)策劃編輯工作。曾策劃編寫(xiě)出版過(guò)《不可不知的300部國(guó)學(xué)名著》(中央編譯出版社)、《菜根譚處世智慧》(九州出版社)、《傳說(shuō)中國(guó)——文人》、《傳說(shuō)中國(guó)——帝王》(金城出版社)、《思維轉(zhuǎn)動(dòng)人生》(中國(guó)長(zhǎng)安出版社)、《百家用人之道》(當(dāng)代世界出版社)、《中華人文知識(shí)全書(shū)》(海潮出版社)、《打開(kāi)女人快樂(lè)的心窗》(中國(guó)長(zhǎng)安出版社)、《左手執(zhí)行力右手領(lǐng)導(dǎo)力》(中國(guó)紡織社)等書(shū)。
《九章算術(shù)注》序.............................................007
卷一方田以御田疇界域
(方田:處理田地等面積). .................................015
卷二粟米以御交質(zhì)變易
(粟米:處理抵押交換問(wèn)題)...................................058
卷三衰分以御貴賤稟稅
(衰分:處理物價(jià)貴賤、賜予谷物及賦稅等問(wèn)題).................078
卷四少?gòu)V以御積冪方圓
(少?gòu)V:處理積冪方圓問(wèn)題)...................................094
卷五商功以御功程積實(shí)
(商功:處理工程的體積問(wèn)題).................................123
卷六均輸以御遠(yuǎn)近勞費(fèi)
(均輸:處理遠(yuǎn)近勞費(fèi)的問(wèn)題)................................ 165
卷七盈不足以御隱雜互見(jiàn)
(盈不足:處理隱雜互見(jiàn)的問(wèn)題).............................. 202
卷八方程以御錯(cuò)糅正負(fù)
(方程:處理交錯(cuò)混雜及正負(fù)問(wèn)題)............................ 219
卷九句股以御高深廣遠(yuǎn)
(勾股:處理有關(guān)高深廣遠(yuǎn)的問(wèn)題)........................... .254
趣味數(shù)學(xué)題答案...............................................280