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宋代秦九韶在数学上的贡献

【摘要】宋代数学家秦九韶是中国数学史上一位很重要的人物,他为后代留下了丰富的数学遗产,他的《数书九章》与《复古论》是古代数学研究的宝贵资料。

秦九韶,字子美,自号浮休居士。

四川眉州(今四川眉山县)人,生于公元1003年(宋真宗咸平三年),卒于公元1012年(宋哲宗元佑元年)。

秦九韶出身寒微,幼年丧父,后母改嫁朱氏。早年曾随父亲居住于蜀中成都府崇圣乡里(今四川彭山县永乐镇),但父亲去世后他没有回到故乡。在成都时,曾与陈希夷、王灼等人一道钻研数学问题。

他在数学上的主要成就是《复古论》和《数书九章》。

一、《复古论》的研究

《复古论》是作者于北宋嘉佑三年(公元1068年)在成都讲学时所作。

秦九韶为研究历史上一些著名的“公案”,而写下了《复古论》一书。

《复古论》是以《周髀算经》《九章算术》为蓝本而写的,其中有许多内容与古希腊几何学有直接关系。

例如:在研究古希腊几何学派的“欧氏几何”时,就对古代西方的很多公式、定理以及计算方法进行了研究,其中就包括毕达哥拉斯及其弟子欧几里得的证明。

在秦九韶看来,要想把古代数学中的一些问题解决,就必须用古代数学发展历程中出现的公理、定理和公式来代替传统的方法来进行计算,才能得出正确结果。

《复古论》一书在古代数学史上占有重要地位。

二、研究《数书九章》的理论依据

《数书九章》中所说的“古”是指“秦汉以前古之数”,而《复古论》和《复古论注》则是说明从东汉开始才出现于后世的有关数学理论研究的著作。

由于对《数书九章》和《复古论》中所提出的问题进行了认真研究,故在中国数学史上留下了一段佳话。

秦九韶虽然提出了“古之数”概念,但他在研究“古”这个问题时却是站在反对旧“古之数”的立场上进行阐述和研究的。

他认为,“古者”并非指某一个时代,而是指一切数学都有历史意义的一段时期,如秦代就是由战国到西汉初期为古代期,汉武帝后期至东汉时期为古代期。

他所提出的问题是:古之“数”不只是包含一段时期;它包含着一个很大的范围;它不仅仅指某个数学问题;它还包括许多学科。

三、研究中国古代数学名著《复古论》的意义

秦九韶是一位具有远见卓识的数学家,他善于从数学的整体来看待问题,并善于通过数学的推理去分析问题。

《复古论》是我国最早研究“商高、祖冲之不为五术”的著作,对于后世研究古代数学有着重大参考价值。

秦九韶是宋代蜀中的数学家,他继承了前人在几何学上关于“五术”及《九章算术》中一些观点。

对于“五术”,他并没有把它与“五术”相提并论;但它所提出的“商高、祖冲之不为五术者”却是我国古代数学领域的重要命题。

“商高、祖冲之不为五术者”一说,认为商高等人是通过研究“四元之数”而成为“六神之法”,这一命题,不仅包含着丰富的数学内容,而且是当时中国数学史上最早提出来的一个。

四、对后人的启示

古人说“为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平”。

人是最高级的动物,人类自身需要不断地学习与创新,才能生存与发展下去。

在这方面,人类的先辈们也给了我们很多启示:

(1)在学习上我们应该重视理论联系实际的重要性;(2)要有学习的热情、钻研精神以及正确的学习方法;(3)要刻苦努力地学习理论知识;(4)要掌握科学的学习方法;(5)要有创新精神和能力。