秦九韶"历家虽用,用而不知"解

<数书九章>所载之大衍总数术,是一项世界级的数学成就.然而在此之前,大衍总数术的发展情形并不清楚.秦九韶<数书九章>自序云:"独大衍法不载<九章>,未有能推之者.历家演法颇用之,以为方程者,误也."因此学术界粗略地认为,大衍术来自历家之方程,但又一致认为此方程并不是中国传统数学之方程.本文认为历家之方程即传统之方程,只是运算目的不同.并据此给出一种推测性解释:如果把此方程三横行布筭的最上面一横行删去,用辗转相除替代直除(两者相通),把左下角和右上角两数位置调换,并把运算之负数全改为正数(这不影响结果),那么它就是<数书九章>所载之"大衍求等术".如果再把两数做约化处理,那么它的形式与算法就和"大衍求一术"完全一样.同时,本文认为"约奇弗约偶"之奇偶即指元数的单双.提出元数约化法则,利用筭图优化历家之方程,是秦九韶之贡献.这样我们亦可了解大衍术在历算中的发展情况.另外,历家之方程在运算过程中可自然地得到一系列的渐近分数.由于这种算法既符合中国古代筹筭之过程,又无需用到比<九章筭术>更高深的数学知识,因此可以自然地解释祖冲之圆周率,以及中国历史上出现的其他大量渐近分数.     

再论中国古代数学与儒学的关系——以六至七世纪学者对于礼数的不同注疏为例

本文通过分析贾公彦、孔颖达、甄鸾、李淳风等对于《仪礼·丧服》"去五分一以为带"的注疏、注释,揭示出诸家对于礼数的数理解释不尽相同。具体来说:一、贾、孔等遵循注疏儒家经典的做法,把数学知识作为儒经的一部分,他们对于礼数的理解是依据汉字结构,其算法实施不需要筹算;二、甄、李等则重新组织儒家经典以适应当时数学著作的体例,他们从数学的角度去理解礼数,其算法有一个筹算过程。从历史语境来看,这发生在甄鸾扩展数学应用范围,以及唐代政府注疏儒经和注释算经活动的背景下。本文认为我们需要拓展中国古代数学的内涵。在此基础上,数学与儒学的关系并非一成不变:据《周礼》所载,周代九数是周礼的一部分;之后,九数发展为以《九章筭术》为代表的相对独立于儒学的数学体系;另一方面,至唐代,学者们通过注疏儒经也发展出相对独立的数学体系。因此,诸家对于礼数的不同注解反映出:儒经数学是儒学天然的一部分,算经数学则是相对独立于儒学的知识体系,尽管甄鸾、李淳风等通过《五经筭术》试图重建数学与儒学的紧密联系。     

从"以率消息"看刘徽圆周率的产生过程

《九章算术》圆田术刘徽注中记载了刘徽割圆术中求圆周率的方法。其中刘徽用"以率消息"的方法求得圆周率π=3927/1250的过程,争议颇多。三上义夫、沈康身、李继闵、郭书春等各家的说法不一。文章重新从《九章算术》原文考察并复原了刘徽求得圆周率π=3927/1250的过程,分析了各家说法不一的原因,讨论了"以率消息"的数学原理;认为π=3927/1250的产生过程,是数学原理加上非理性因素双重作用的结果,给了"以率消息"这个问题一个新的解释。     

儒学经典中的数学知识初探——以贾公彦对《周礼·考工记》“■氏为量”的注疏为例

通过分析唐代学者贾公彦对《周礼·考工记》"■氏为量"的注疏,揭示出其数学知识与以《九章筭术》为代表的传统数学不尽相同。其不同之处体现在贾氏算法的结构、对数和图形的认识、推理的方式以及对于算筹的运用等方面。由于这些特色在贾氏其他注疏以及初唐诸儒编订的《五经正义》中亦有体现,说明其具有一般性。此外,与贾公彦一同注释儒学经典的王真儒,稍后也与李淳风等一同注释了十部算经,这一事实揭示了儒学与数学关系的复杂性。对于儒学经典中的数学知识,有必要进一步深入系统研究。     

分途与合流:从算学与经学的关系看南北朝数学史北大核心CSCDCSSCI

东汉大儒郑玄引《九章算术》注解儒家经典,奠定了算学与经学的紧密联系;魏刘徽注《九章算术》则使传统算学打上了魏晋玄风的烙印。南北算学之分途与南学重魏晋经学、北学重两汉经学相关。在刘徽注的基础上,何承天、祖冲之、祖暅之等述其算理未尽之处,取得了高度理论化的成就;在《九章算术》的基础上,《孙子算经》《夏侯阳算经》《张丘建算经》等补其基础知识、算题类型之不足,开启了筹算文本化之历程。南北朝后期,祖暅之滞北授信都芳天文历算,甄鸾适北撰注算书。隋唐设立国子监算学馆、李淳风等注释十部算经之后,传统算学获得了合流。然而,皇侃延续魏晋玄风,在经学研究中创设算法,与传统算学不同。随着后期两边交流频繁,皇氏算法北传获得诸儒之认同,导致算学之再分途。信都芳撰注《五经宗》,甄鸾撰、李淳风等注释《五经算术》,以传统算学解儒家经典,并将之纳入十部算经。但是,唐初孔颖达、贾公彦等注疏儒经都采经算方法。两家算法传统在唐代国子监获得了制度保障,并立至清末现代数学传入为止。因此,中国数学具有多样性和混杂性,数学的基础或其本质深受历史和文化因素的影响。     

再论《九章算术》通分术

前人把<九章算术>通分术理解为分子、分母扩大相同倍数而分数值保持不变的算法,实际上等价于现今的算法.其实<九章算术>中的通分是指用一个正整数乘以分数以化分数为整数的算法;前人对此理解有误,因此导致了前人对于<九章算术>经分术"同而通之"和少广术"通而同之"的错误理解,以及对于<九章算术>环田题密率术的校勘争论.依据对通分术新的理解,对以上问题进行了辨析,进而认为:古今通分术计算结果殊途同归是产生对通分术普遍误解的算理基础;忽视古代数学术语和算法的统一性,忽视古代数学筹算的表达形式带来的实用性、经济性的要求,以及大量的以今释古是对通分术产生误解的原因.事实上,<九章算术>通分术,在现今数学中并无与之精确对应的算法;前人对通分的误解实际上抹杀了通分术演进的历史--从<九章算术>少广术总术和分术的不一致,可以看出从先秦<算数书>到西汉<九章算术>编撰,通分术历史演进的痕迹.     

《数书九章》流传新考——赵琦美钞本初探

秦九韶所著《数书九章》(1247年)是中国历史上最重要的数学著作之一。文章梳理了该书的版本源流,首次探讨了赵琦美钞本(1616年)的特色与价值,指出该本保存了筹算数学的珍贵信息,为研究《数书九章》提供了新材料。