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| 詩文 | 定積分 |
| 釋義 | 定積分第一,當(dāng)知西人所謂點、線、面皆不能無體?!?br>第二,當(dāng)知體可變?yōu)槊妫婵勺優(yōu)榫€?!?br>第三,當(dāng)知諸乘方有線、面、體循環(huán)之理。一乘方為面(即平方),二乘方為體(即立方);三乘方為線(線即中法立天元之元,西法借根方之方也),四乘方復(fù)為面,五乘方復(fù)為體;六乘方復(fù)為線,推之至于無窮,其為線、面、體三者循環(huán)無已?!?br>第四,當(dāng)知諸乘方皆可變?yōu)槊妫⒔钥勺優(yōu)榫€①。觀第二條其理自明。 第五,當(dāng)知平、立尖錐之形?!?br>第六,當(dāng)知諸乘方皆有尖錐。三乘以上尖錐之底皆方,唯上四面不作平體而成凹形。乘愈多則凹愈甚?!?br>第七,當(dāng)知諸尖錐有積疊之理。元數(shù)(即立天元之元)起于絲發(fā)而遞增之,而疊之則成平尖錐;一定之元數(shù)疊之則成平方,上少下多之元數(shù)疊之則成平尖錐(第一層一,第二層二,第三層三)。平方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之而疊之,則成立尖錐;一定之平方疊之則成立方,上少下多之平方疊之則成立尖錐(第一層一,第二層四,第三層九)。立方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之變?yōu)槊?體可變面,說見前),而疊之則成三乘尖錐(第一層一,第二層八,第三層二十九)。三乘方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之變?yōu)槊?,而疊之則成四乘尖錐(第一層一,第二層十六,第三層八十一)。從此遞推可至無窮,然則多一乘之尖錐皆少一乘方,漸增漸疊而成也②。 第八,當(dāng)知諸尖錐之算法。以高乘底為實,本乘方數(shù)加一為法,除之得尖錐積③?!?br>第九,當(dāng)知二乘以上尖錐,其所疊之面皆可變?yōu)榫€④。面變?yōu)榫€,則諸尖錐皆成平體而曲其邊。正則曲二邊,偏則曲一邊。乘益多則曲益甚。 第十,當(dāng)知諸尖錐既為平面則可并為一尖錐。諸尖錐既為平面,則無棱角,故可并。法:先立一尖錐,次以一尖錐凸其一面,如先立尖錐之曲線,則兩尖錐便可合而為一矣。諸尖錐皆以此法并之⑤?!?br> 清·李善蘭《方圓闡幽》(見《則古昔齋算學(xué)》) [注]①此謂若x為正數(shù),n為正整數(shù),則xn可用一個平面積表示,亦可用一條直線段表示。②此謂:若0≤x≤h,則表示xn的平面積積疊成一尖錐體。③此謂:由平面積axn積疊而成的尖錐體,高為h,底面積為ahn,則其體積為。它相當(dāng)于定積分。④此謂axn可以用一條直線段表定積分。 【評】以上十條命題是李善蘭尖錐術(shù)的基本理論,其中有的命題含有定積分思想,雖未十分嚴(yán)謹(jǐn),在西方產(chǎn)生并發(fā)展起來的微積分學(xué)傳入中國之前,這是難能可貴的。 方內(nèi)函圓,方圓之較即諸乘方之合尖錐也①。起再乘,次四乘,次六,次八,次十,至于無窮,其數(shù)有隅而無奇,一陰一陽之道也。再乘尖錐之底,二分半徑之一也;以其馀四分之,為四乘尖錐之底;又以其馀六分之,為六乘尖錐之底;其尖錐若干乘,則底亦若干分之一焉;如是至于無盡,生生不窮之道也②。[此下圖解,略]既得諸尖錐之底,依前第八條法,以求其積③。既得諸積,四因之,以減外大方積,便見大圓真積也④。 清·李善蘭《方圓闡幽》(《則古昔齋算學(xué)》) [注]①此為通過求出圓與其外切正方形之間的面積解決圓面積問題。先考慮其四分之一,是為諸乘方之合尖錐。②諸錐底分別為,……,其中r是圓半徑。③依上第八條,諸尖錐積為④圓面積4r2-4……)若令r=1,便為 【評】此為將尖錐術(shù)用于圓面積,得到圓面積的級數(shù)展開式。此外,李善蘭還將尖錐求積術(shù)用于求對數(shù)函數(shù)的冪級數(shù)展開(見《對數(shù)探源》)。 |
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