中国《九章算术》
汉代《九章算术》以筹算统括方田、方程、勾股,确立中国古典数学范式。
背景
《九章算术》成书于东汉前期(约公元 1 世纪),经张苍、耿寿昌等整理,是现存最重要的中国古典数学典籍。它以筹算为工具,汇集战国至汉的通行算法,按问题性质分为九章,共 246 问。
详细描述
九章依次为:方田(田亩面积与分数)、粟米(比例交换)、衰分(配分)、少广(开平方、开立方法)、商功(体积)、均输(赋税转运)、盈不足(双设法)、方程(线性方程组)、勾股(测量与勾股)。
其最突出的成就是方程章处理多元一次方程组。例如”今有上禾三秉……”之类问题,用算筹摆成系数阵列,以”直除”(一行减去另一行的倍数)消元,本质上就是今日的高斯消元法,比欧洲早一千五百余年。书中还明确使用负数(“正负数”术)并给出加减法则,并系统给出开方、勾股测量等算法。
求解过程 / 影响
《九章算术》采取”问题—算法”的范式:不重演绎证明,而重可操作的通用程序,奠定了此后中国数学”以算为主”的传统。其线性方程组消元、负数运算、分数与比例理论,代表了当时世界的最高水平。三国刘徽为其作注(见相关里程碑),补入极限与逻辑解释;唐代将其列为国子监算学课本,并东传朝鲜、日本,深刻塑造了东亚数学。