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| 詩(shī)文 | 鱉腝 |
| 釋義 | 鱉腝術(shù)曰:廣袤相乘,以高乘之,六而一①。 漢《九章算術(shù)·商功》 腝者,臂骨也?;蛟唬腙?yáng)馬,其形有似鱉肘,故以名云。中破陽(yáng)馬得兩鱉腝,之見(jiàn)數(shù)即陽(yáng)馬之半數(shù)。數(shù)同而實(shí)據(jù)半,故云六而一,即得。 《九章算術(shù)·商功》三國(guó)魏·劉徽注 [注]①按《九章算術(shù)》題設(shè)此處鱉腝是下有廣,無(wú)袤,上有袤,無(wú)廣,有高的四面體,顯然,其四面皆為勾股形。此為鱉腝體積公式 V=abh, 其中a,b,h分別是下廣、上袤、高。 【評(píng)】如果已經(jīng)證明了陽(yáng)馬體積公式,則鱉腝體積是其半。實(shí)際上,劉徽用極限方法將鱉腝與陽(yáng)馬結(jié)合在一起同時(shí)證明了它們的體積公式。見(jiàn)“極限”類(lèi)。 鱉腝之物,不同器用。陽(yáng)馬之形,或隨修短廣狹。然不有鱉腝,無(wú)以審陽(yáng)馬之?dāng)?shù),不有陽(yáng)馬,無(wú)以知錐亭之類(lèi),功實(shí)之主也。 《九章算術(shù)·商功》三國(guó)魏·劉徽注 【評(píng)】劉徽指出解決四面體的體積是多面體體積的關(guān)鍵,這一天才結(jié)論完全符合現(xiàn)代數(shù)學(xué)的體積理論。中國(guó)古代數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用,而鱉腝并無(wú)實(shí)用,它的引入,完全是數(shù)學(xué)理論的需要。 合四陽(yáng)馬以為方錐,邪畫(huà)方錐之底,亦令為中方。就中方削而上合,全為中方錐之半。于是陽(yáng)馬之棋悉中解矣。中錐離而為四鱉腝焉。故外錐之半亦為四鱉腝。雖背正異形,與常所謂鱉腝參不相似,實(shí)則同也。 《九章算術(shù)·商功》三國(guó)魏·劉徽注 大鱉腝皆出隨(原本“皆”字闌入此,依意改)方錐①,下廣二尺[原本訛作“三尺”,依意改],袤六尺,高七尺。分取其半,則為袤三尺。以高、廣乘之,三而一,即半錐之積也。邪解半錐得此兩大鱉腝。求其積,亦當(dāng)六而一,合于常率矣。按:陽(yáng)馬之棋兩邪,棋底方。當(dāng)其方也,不問(wèn)旁、角而割之,相半可知也。推此上連無(wú)成②不方,故方錐與陽(yáng)馬同實(shí)。角而割之者,相半之勢(shì)。此大小鱉腝可知更相表里,但體有背正也。 [注]①隨,音義通橢。橢方錐即長(zhǎng)方錐。②成,訓(xùn)層。 《九章算術(shù)·商功》三國(guó)魏·劉徽注 【評(píng)】劉徽既已認(rèn)識(shí)到鱉腰是解決多面體體積的“功實(shí)之主”,因此,著力解決各種形狀的鱉腝即四面體的體積,此二段表明,他接近提出任何四面體體積都是其三度積的1/6。后一段用到“上連無(wú)成不方故方錐與陽(yáng)馬同實(shí)”的原理,亦為后來(lái)祖暅之原理的濫觴。近代西方卡瓦列利(1598—1647)的不可分量與此相近。 |
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