北大通识课

数学

  数学古称算学,在中国科学中,随着天文学与测量术而逐渐成为完全独立发展的部门。大概在春秋战国时期就产生了数学,如别墨派遗留在《墨经》中的记载,包含了若干几何学的定义和定理,如:平面的定义,等长线段的求法,圆的中心在距圆周同等长度的点上,圆至其中心同长,不平行的两条直线必然相交,正方形四边相等、四角相等。别墨派及公孙龙言论中都说过“一尺之棰,日取其半,万世不竭”的话,可以看出表示无限等比级数的概念。

  清修《四库全书》时,戴震所校订的“算经十书”,是现存的最古算书,这十种书是:

  《周髀算经》,是前汉末至后汉初出现的,相传是周朝的书。

  《九章算术》,是后汉时代出世的,相传为周公所作,其中载有分数、最大公约数的求法、百分法、开平方、开立方的算法,一次联立方程式的解法。

  《海岛算经》,是有关测量的书籍,著者是魏时的刘征。刘征对《九章算术》作过注解,注解中包含根据几何学而解二次方程的方法,开平方、开立方的小数计算,圆面积及圆周的算法,角锥体的体积算法等。

  《孙子算经》,三国末期出现。

  《五曹算经》,三国末期的书。

  《夏侯阳算经》,南北朝末期的书。

  《张邱算经》,南北朝末期的书。

  《五经算术》,北周甄鸾著。

  《数术记遗》,题名汉徐岳撰,疑是甄鸾伪记。

  《辑古算经》,相传为唐人王孝通作。

  我国古代很早就得出了比较精确的圆周率。前汉末年刘歆就使用过,经过后汉的张衡、魏的刘征、到南齐祖冲之,乃定圆径比圆周为一一三比三五五,这是五世纪时世界最精密的圆周率。

  唐宋时期算学没有什么进步。宋元间则有秦九韶的《数学九章》,李治的《测圆海镜》、《益古演段》,朱世杰的《算学启蒙》、《四元玉鉴》等书。我国很早发明的算术计算法,一直支配到元朝。李治的《天元术》(一元高次方程),朱世杰的《四元术》(四元方程)均用算木代表未知数。这种器械的代数学,到明朝已不能再发展,于是算盘代替了算术的地位而普及起来。《九九歌诀》也随之流行开来。

  欧洲人利玛窦和我国的科学开创者徐光启,将欧洲的《几何原本》、《八线表》等介绍到中国,当时的国内算学家并未直接采用,到清初,才因这种影响而产生了有符号的代数学,而有梅氏兄弟的历法与算学的专著出现(梅文鼎著书八十余种,包含代数及三角等,开始用笔算演算),清康熙帝御制的《律历渊源》和《数理精蕴》,也包含欧洲的历学与数学。

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