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詩文 開立方術(shù)
釋義

開立方術(shù)

開立方(劉徽注:立方適等,求其一面也。)術(shù)曰:置積為實。借一算,步之,超二等。(劉徽注:言千之面十,言百萬之面百。)議所得,以再乘所借一算為法,而除之。(劉徽注:再乘者亦求為方冪,以上議命而除之,則立方等也。)除已,三之為定法。(劉徽注:為當復(fù)除,故豫張三面,以定方冪為定法也。)復(fù)除,折而下。(劉徽注:復(fù)除者,三面方冪以皆自乘之數(shù),須得折、議,定其厚薄爾。開平冪者,方百之面十;開立冪者,方千之面十。據(jù)定法已有成方之冪,故復(fù)除當以千為百,折下一等也。)以三乘所得數(shù)置中行。(劉徽注:設(shè)三廉之定長。)復(fù)借一算,置下行。(劉徽注:欲以為隅方。立方等未有定數(shù),且置一算定其位。)步之,中超一,下超二等[原本訛作“位”,錢寶琮校改。](劉徽注:上方法,長自乘而一折。中廉法,但有長,故降一等。下隅法,無面長,故又降一等也。)復(fù)置議,以一乘中,(劉徽注:為三廉備冪也。)再乘下,(劉徽注:令隅自乘為方冪也。)皆副以加定法。以定除。(劉徽注:三面、三廉、一隅皆已有冪,以上議命之而除去三冪[原本訛作袤,李潢校改]之厚也。)除已,倍下、并中,從定法。(劉徽注:凡再以中,三以下,加定法者,三廉各當以兩面之冪,連于兩方之面。一隅連于[原本脫以上八字,戴震校補]三廉之端,以待復(fù)除也。言不盡意,解此要當以棋,乃得明耳。)復(fù)除,折下如前。開之不盡者,亦為不可開。(劉徽注:術(shù)亦有以定法命分者,不如故冪開方,以微數(shù)為分也。)若積有分者,通分內(nèi)子為定實。定實乃開之,訖,開其母以報除。若母不可開者,又以母再乘定實,乃開之。訖,令如母而一。

漢《九章算術(shù)·少廣》


[注]①在被開方數(shù)是分數(shù)的情形下,若分母開得盡,則②若分母不可開,則
【評】此為中國數(shù)學(xué)史上第一次提出的開立方程序及其劉徽的幾何解釋。
假令筑堤,西頭上、下廣差六丈八尺二寸,東頭上、下廣差六尺二寸,東頭高少于西頭高三丈一尺,上廣多東頭高四尺九寸,正袤多于東頭高四百七十六尺九寸。甲縣六千七百二十四人,乙縣一萬六千六百七十七人,丙縣一萬九千四百四十八人,丁縣一萬二千七百八十一人。四縣每人一日穿土九石九斗二升,每人一日筑常積一十一尺四寸十三分寸之六。穿方一尺得土八斗。古人負土二斗四升八合,平道行一百九十二步,一日六十二到。今隔山渡水取土,其平道只有一十一步,山斜高三十步,水寬一十二步。上山三當四,下山六當五,水行一當二。平道踟躕十加一,載輸一十四步。減計一人作功為均積,四縣共造,一日役畢。今從東頭與甲,其次與乙、丙、丁。問給斜正袤,與高,及下廣,并每人一日自穿、運、筑程功,及堤上下高、廣各幾何?
求堤上、下廣及高、袤術(shù)曰:一人一日程功乘總?cè)藶榈谭e。以高差乘下廣差,六而一,為鱉冪。又以高差乘小頭廣差,二而一,為大臥塹頭冪。又半高差乘上廣多東頭高之數(shù),為小臥塹頭冪。并三冪為大小塹鱉率。乘正袤多小高之數(shù),以減堤積,馀為實。又置半高差,及半小頭廣差與上廣多小頭高之數(shù),并三差,以乘正袤多小頭高之數(shù)。以加率為方法。又并正袤多小高、上廣多小高及半高差,兼半小頭廣差加之為廉法,從。開立方除之,即小高。加差即各得廣、袤、高。又正袤自乘、高差自乘,并,而開方除之,即斜袤。
求甲縣高、廣、正斜袤術(shù)曰:以程功乘甲縣人,以六因取積。又乘袤冪,以下廣差乘高差為法除之,為實。又并小頭上、下廣,以乘小高,三因之為垣頭冪。又乘袤冪,如法而一,為垣方。又三因小頭下廣,以乘正袤,以廣差除之,為都廉,從。開立方除之,得小頭袤,即甲袤?!?自注:此平堤在上,羨除在下。兩高之差即除高。其除兩邊各一鱉腝,中一塹堵。今以袤再乘六因積,廣差乘袤差而一,得截鱉腝袤再自乘為立方一。又塹堵袤自乘為冪一,又三因小頭下廣,大袤乘之,廣差而一,與冪為高,故為廉法。又并小頭上、下廣,又三之,以乘小頭高為頭冪,意同六除。然此頭冪,本乘截袤。又袤乘之,差相乘而一。今還依數(shù)乘除一頭冪為從。開立方除之,得截袤。)

唐·王孝通《緝古算經(jīng)》


[注]①設(shè)堤上廣a,東下廣b1,西下廣b2,東頭高h1,西頭高h2,長l,此為已知體積V及b2 b1,b1-a,h2-h1,a-h1 ,l-h1,求h1的三次方程:②斜囊=③設(shè)甲所筑堤堤積V1,此為求甲縣筑堤長度l1的三次方程:。④此平堤即《九章算術(shù)》中之堤。此所筑堤由一堤(在上)與一羨除(在下)組成。
【評】祖沖之《綴術(shù)》失傳后,開帶從立方的問題最先出現(xiàn)在《緝古算經(jīng)》中,其第二——十四問都是需用三次方程解決的工程問題,此是第三問術(shù)文的一部分。實際上,《九章算術(shù)》開立方術(shù)求根的第二位得數(shù)起,就是開帶從立方。
假令有勾股相乘冪七百六、五十分之一,弦多于勾三十六、十分之九。問三事各多少?
術(shù)曰:冪自乘,倍多數(shù)而一,為實。半多數(shù)為廉法,從。開立方除之,即勾。以弦多數(shù)加之,即弦。以勾除冪,即股。[自注:勾股相乘冪自乘,即勾冪乘股冪之積。故以倍勾弦差而一,得一勾與半差相連,乘勾冪為方。故半差為廉法,從,開立方除之。)

唐·王孝通《緝古算經(jīng)》


[注]①此為已知ab,c-a,求a的三次方程:。②此援引,因此,從而建立求勾的三次方程。
【評】《緝古算經(jīng)》第十五——十八問都是基于勾股的三次方程問題,此是第十五問。其第十九、二十問系形如x4+ax2=A的四次方程,其中a,A均大于0。王氏通過兩次開平方求其正根。惜影宋本殘闕嚴重,今傳本系清張敦仁校補。
立方法曰:(楊輝注:賈憲《細草》編寫活法。)置積為實,別置一算,名曰下法。(原注:原下之法。)于實數(shù)之下自末至首常超二位。(原注:約實,原乘之法過二位,今還原,故超二位。一下定一,千下定十,百萬下定百。)上商置第一位得數(shù)。(原注:以方數(shù)為主,自乘求商,不欲疊注,詳見《細草》。)下法之上亦置上商。(即平方面。)又乘為平方,命上商除實;訖。(原注:除去一立方也。)三因平方,一退;亦三因從方面,二退,為廉。(原注:第一位得數(shù)乃立方,其第二位有三個廉一小隅為助,三因方、廉,退方一、廉二者,蓋其數(shù)有等第也。)下法三退。(原注:原超二位,今退三位,以定上商。)續(xù)商第二位得數(shù),下法之上亦置上商為隅。(原注:第二位中隅見在解。)以上商數(shù)乘廉、隅。(原注:以平乘高。)命上商除實,訖。(原注:第二位取用如此。)求第三位。(原注:即依第二位取用。以上商乘廉,三因隅法,并入為方。又以方法之下,復(fù)置上商,三因為廉。其方法一退,廉法再退,下法三退。)續(xù)商第三位得數(shù)。下法之上,亦置上商為隅,三因廉法,隅自乘之,皆命上商除實。(原注:見第二位解。)適盡,合問。

《九章算術(shù)·少廣》宋·賈憲細草(《永樂大典》卷一六三四四引楊輝《詳解》)


[注]①此法在《九章纂類》中楊輝稱為“賈憲立成釋鎖立方法”。
【評】賈憲的立成釋鎖立方法改進了《九章算術(shù)》的方法,與現(xiàn)今方法無異。
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更新時間:2026/5/15 18:49:30