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詩文 開平方術
釋義

開平方術

開方(劉徽注:求方冪之一面也。)術曰:置積為實。借一算,步之,超一等。(劉徽注:言百之面十也,言萬之面百也。)議所得,以一乘所借一算為法,而以除①。(劉徽注:先得黃甲之面,上下相命,是自乘而除也。)除已,倍法為定法。(劉徽注:倍之者,豫張兩面朱冪定袤,以待復除,故曰定法。)其復除,折法而下。(劉徽注:欲除朱冪者,本當副置所得成方,倍之為定法,以折、議、乘,而以除。如是當復步之而止,乃得相命,故使就上折下。)復置借算步之如初,以復議一乘之,(劉徽注:欲除朱冪之角,黃乙之冪,其意如初之所得也。)所得,副以加定法,以除。以所得副從定法。(再以黃乙之面加定法者,是則張兩青冪之袤。)復除,折下如前。若開之不盡者為不可開,當以面命之。(劉徽注:術或有以借算加定法而命分者,雖粗相近,不可用也。凡開積為方,方之自乘當還復其積分。令不加借算而命分,則常微少。其加借算而命分,則又微多。其數不可得而定。故惟以面命之,為不失耳。譬猶以三除十,以其馀為三分之一,而復其數可舉。不以面命之,加定法如前,求其微數。微數無名者以為分子,其一退以十為母,其再退以百為母。退之彌下,其分彌細,則朱冪雖有所棄[各本訛作“乘”,錢寶琮校改]之數,不足言之也。)若實有分者,通分內子為定實。乃開之,訖,開其母,報除。若母不可開者,又以母[原本此處衍“再”字,李潢校刪。]乘定實,乃開之,訖,令如母而一。

漢·《九章算術·少廣》


[注]①除,在中國古代數學中有兩種涵義,一是現今“除法”的“除”,一是減的意思。此處《九章》用的是前者,即以法除實,其商的整數部分恰為“議所得”。劉徽注用的是后者,即議所得(其幾何解釋為“黃甲之面”)的平方減實。②此“面”指被開方數之面,相當于今天所謂“方根”,由以下劉徽注可以證明 。③此為劉徽前求不盡根的近似值的方法,設其根的整數部分為a,馀數為r,則。④被開方數是分數時,若分母b開得盡,則;若開不盡,則。
【評】現存古籍中,“開方”最先見之于《周髀算經》,然未給出開方程序。此為在中國第一次出現的開平方程序及劉徽的幾何解釋,值得注意的是劉徽求微數,以十進分數表示無理根的近似值的方法,開后來十進小數之先河,且為圓周率精確計算的先決條件。
今有邑方不知大小,各中開門。出北門二十步有木。出南門一十四步,折而西行一千七百七十五步見木。問邑方幾何?
術曰:以出北門步數乘西行步數,倍之,為實。并出南北門步數為從法,開方除之,即邑方。

漢·《九章算術·勾股》


此以折而西行為股,自木至邑南[原本脫“南”字,戴震校補]一十四步為勾。以出北門二十步為勾[原本訛作“弦”,戴震校正]率,北門至西隅為股率[原本此處衍“單望”二字,戴震校刪]即半廣數。故以出北門乘折西行股,以半股[原本“折西”訛作“至南”,脫“半”下“股”字,參考戴震校正。]率乘勾之冪。然此[原本訛作“北”,戴震校正]冪居半,以西行,故又倍之,合東,盡之也。
此術之冪,東西如邑方,南北自木盡邑南[原本脫“如邑方”,“北”下衍“邑”字,戴震校改]十四步之冪。各南、北步為廣,邑方為袤,故連兩廣為從法[原本“從法”誤倒,戴震校正],并以為隅外之冪也。

《九章算術·勾股》三國魏·劉徽注


【評】現今求方程的正根,中國古代都稱開方術。求形如x2+ax=b的方程的正根稱為開帶從方。開平方術中求根的第二位得數實際上是開帶從方。雖然,此問為中國古代首次提出的開帶從方問題。劉徽的兩段注文則分別用率和出入相補原理說明開方式的正確性。
今有積二十三萬四千五百六十七步。問為方幾何?
術曰:置積二十三萬四千五百六十七步為實。次借一算為下法,步之,超一位,至百而止。商置四百于實之上。副置四萬于實之下,下法之上,名為方法。命上商四百除實。除訖,倍方法,一退,下法再退。復置上商八十,以次前商。副置八百于方法之下,下法之上,名為廉法。方、廉各命上商八十,以除。訖,倍廉法,上從方法。一退方法,下法再退。復置上商四,以次前。副置四于方法之下,下法之上,名曰隅法。方、廉、隅各命上商四,除實。除訖,倍隅法從方法[原本無此六字,戴震校補]。上商得四百八十四,下法得九百六十八,不盡三百一十一。是為方四百八十四步九百六十八分步之三百一十一。

南北朝《孫子算經》卷中


【評】《孫子算經》沒有抽象性的開方術,只有例題,從編著思想和數學理論上說,比《九章算術》退步,且自求第二位得數起作商、實、方法、廉法(或隅法)、下法五行布算,亦不如《九章算術》作議所得、實、法、借一算四行布算簡捷。然繼承劉徽,以法命上商除實,且不重置借算步之,而采用退位,都是進步?!稄埱鸾ㄋ憬洝返姆椒ㄅc此同。
法曰:置積為實,別置一算,名曰下法。(原注:原下之法。)于實數之下,自末位常超一位。(原注:初乘時過一位,今超一位。)約實至首位盡而止。(原注:一下定一,一百下定十,萬下定百,百萬下定千。)于實上商置第一位得數。(原注:以方法一一,二二,三三,四四,五五,六六,七七,八八,九九之數為商,商本體實數。)下法之上亦置上商數。(原注:即原來法數也。)名曰方法。(原注:于本積內去其一方。)命上商除實。(原注:法實相呼,以破積數。)二乘方法,一退為廉。(原注:一方帶兩直,以助其狀如廉,故二乘退位。)下法再退。(原注:下法即定位之算,再退重定。)于上商之次,續(xù)商第二位得數。(原注:與上意同。)于廉法之次,照上商置隅。(原注:一方帶二廉,正闕一角,角即名隅。)以方、廉二法(原注:亦原乘之法也。)皆命上商,除實。二乘隅法,并入廉法,一退。(原注:倍隅入廉作一大方,以求次位得數。)下法再退。(原注:前意。)商置第三位得數。下法之上,照上商置隅,以廉、隅二法,皆命上商,除實。(原注:第二位解意同。)得平方一面之數。(原注:更有不盡之數,依第三位體面,倍隅入廉,退位商之。)

《九章算術·少廣》宋·賈憲細草(《永樂大典》卷一六三四四引楊輝《詳解》)


[注]①在《永樂大典》引楊輝《九章纂類》及《宜稼堂叢書》本楊輝《詳解九章算法·九章纂類》中,此稱為“賈憲立成釋鎖平方法”。
【評】賈憲繼承《九章算術》的傳統(tǒng),屏棄《孫子》、《張丘建》等將具體數字寫入術文的缺陷,同時吸取《孫子》等開方法的長處,寫出了抽象性的立成釋鎖開方法,與現今的開方程序一致。
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更新時間:2026/5/15 9:57:57