榜单搜索

缉古算经

《缉古算经》原名《缉古算术》,不仅是中国古代数学著作之一,也是中国现存最早解决三次方程的著作,由唐代初期数学家王孝通编撰,成书于626年左右。此书共二十个问题,主要阐述了一些关于土木工程、粮仓和天文等方面的问题,由于问题复杂,大部分用到了三次方程,由此其对三次一元方程进行了分析和研究。
目录
缉古算经介绍

基本介绍

《缉古算经》,中国古代数学著作之一,王孝通撰。他是唐代初期数学家。根据《旧唐书》、《新唐书》以及《唐会要》的记载,王孝通出身于平民,唐高祖武德年间(公元623年前后)担任算学博士,奉命与吏部郎中祖孝孙校勘傅仁钧制订的《戊寅历》,提出异议30余条,被提升为太史丞。王孝通把毕生的精力都用在数学的研究方面。称得上是这一时期最伟大的数学家。他的最大贡献是在总结前人研究的基础上,写作了《缉古算术》。王孝通撰《缉古算经》唐武德八年(625)五月,王孝通撰《缉古算经》在长安成书,这是中国现存最早解三次方程的著作。

简介

第一题为推求月球赤纬度数,属于天文历法方面的计算问题,第二题至十四题是修造观象台、修筑堤坝、开挖沟渠,以及建造仓廪和地窖等土木工程和水利工程的施工计算问题,第十五至二十题是勾股问题。这些问题反映了当时开凿运河、修筑长城和大规模城市建设等土木和水利工程施工计算的实际需要。

王孝通在《上缉古算经表》中说:伏寻《九章》商功篇有平地役功受袤之术。至于上宽下狭,前高后卑,正经之内阙而不论。致使今代之人不达深理,就平正之间同欹邪之用。斯乃圆孔方枘,如何可安。臣昼思夜想,临书浩叹,恐一旦瞑目,将来莫睹。遂于平地之余,续狭邪之法,凡二十术,名曰《缉古》这段话清楚地说明了他写作本书的目的和研究成果。

《缉古算经》涉及到立体体积计算、勾股计算、建立和求解三次方程x3 ax2 bx=A(a、b和A,非负),建立和求解双二次方程x4 ax2=A(a、A,为正,这是一种特殊形式的四次方程)等数学内容。这类问题与解法大多相当复杂,就当时数学水平而言是相当困难的,因此,在国子监算学馆要学习三年,学习年限仅次于祖氏父子的《缀术》。

例如该书第三题,假如从甲、乙、丙、丁四县征派民工修筑河堤,这段河堤的横截面是等腰梯形,已知两端上下底之差,两端高度差,一端上底与高度差,一端高度与堤长之差,且已知各县出工人数,每人每日平均取土量、隔山渡水取土距离、负重运输效率和筑堤土方量,以及完工时间等,求每人每日可完成的土方量,整段河堤的土方量(即河堤体积)和这段河堤的长度、两端高度、两端上下底宽度,以及各县完成的堤段长度等。前两个问题是比较简单的算术问题,后两个问题则要经过较复杂的推导和几何变换归结为建立和求解形如x3 ax2 bx=A的三次方程。

在《缉古算经》第十五题至二十题等属于勾股算术的问题中,王孝通还创造性地把勾股问题引向三次方程,并与代数方法结合起来,扩大了勾股算术的范围,发展了勾股问题的解题方法。

发展历史

在中国数学史上,《缉古算经》是中国现存最早介绍开带从立方法的算书,它集中体现了中国古代数学家早在公元七世纪在建立和求解三次方程等方面所取得的重要成就。在西方,虽然很早就已知道三次方程,但最初解三次方程是利用圆锥曲线的图解法,一直到十三世纪意大利数学家菲波那契才有了三次方程的数值解法,这比王孝通晚了六百多年。王孝通对自己的研究成果十分得意。他在《上缉古算经表》中批评时人称之精妙的《缀术》曾不觉方邑进行之术全错不通,刍甍方亭之问于理未尽",由于《缀术》已经失传,王孝通的说法是否正确,已无从查考,但想来恐有失偏颇。他还宣称,"请访能算之人考论得失,如有排其一字,臣欲谢以千金,这又未免有些过于自信。以后,宋元数学家创立了天元术、四元术和高次方程数值解法等,取得了更加辉煌的成就。

试题

假今天正十一月朔夜半,日在斗十度七百分度之四百八十。以章岁为母,朔月行定分九千,朔日定小余一万,日法二万,章岁七百,亦名行分法。今不取加时日度。问:天正朔夜半之时月在何处?(推朔夜半月度,旧术要须加时日度。自古先儒虽复修撰改制,意见甚众,并未得算妙,有理不尽,考校尤难。臣每日夜思量,常以此理屈滞,恐后代无人知者。今奉敕造历,因即改制,为此新术。旧推日度之术,巳得朔夜半日度,仍须更求加时日度,然知月处。臣今作新术,但得朔夜半日度,不须加时日度,即知月处。此新术比于旧术,一年之中十二倍省功,使学者易知)

答曰:在斗四度七百分度之五百三十。

内容介绍

《缉古算经》全书共二十问,书首为《上缉古算术表》。各问题的形式大致相同,每问以“假令”开头,以“问:……各几何?”或“问:……个多少?”结尾;随后是答案:“答曰……”;最后一段是“术曰”,详细叙述建立方程的理论依据和具体程序。每题都有答案,但关于解题方法,王孝通则言简意赅。

第一问

“假今天正十一月朔夜半,日在斗十度七百分度之四百八十。以章岁为母,朔月行定分九千,朔日定小余一万,日法二万,章岁七百,亦名行分法。今不取加时日度。问:天正朔夜半之时月在何处?”。这是一道天文题,求半夜时月亮的赤道经度,王孝通用算术解题。

第二问

假令太史造仰观台,上广袤少,下广袤多。上下广差二丈,上下袤差四丈,上广袤差三丈,高多上广一十一丈,甲县差一千四百一十八人,乙县差三千二百二十二人,夏程人功常积七十五尺,限五日役台毕。羡道从台南面起,上广多下广一丈二尺,少袤一百四尺,高多袤四丈。甲县一十三乡,乙县四十三乡,每乡别均赋常积六千三百尺,限一日役羡道毕。二县差到人共造仰观台,二县乡人共造羡道,皆从先给甲县,以次与乙县。台自下基给高,道自初登给袤。问:台道广、高、袤及县别给高、广、袤各几何?”。

对于这个建造观象台和台道的广度、高度、深度的计算,王孝通列出三个

形式的三次方程式,和一个形式的三次方程式

第三问

“假令筑堤,西头上、下广差六丈八尺二寸,东头上、下广差六尺二寸。东头高少於西头高三丈一尺,上广多东头高四尺九寸,正袤多於东头高四百七十六尺九寸。甲县六千七百二十四人,乙县一万六千六百七十七人,丙县一万九千四百四十八人,丁县一万二千七百八十一人。四县每人一日穿土九石九斗二升。每人一日筑常积一十一尺四寸十三分寸之六。穿方一尺得土八斗。古人负土二斗四升八合,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,水宽一十二步,上山三当四,下山六当五,水行一当二,平道踟躕十加一,载输一十四步。减计一人作功为均积。四县共造,一日役华。今从东头与甲,其次与乙、丙、丁。问:给斜、正袤与高,及下广,并每人一日自穿、运、筑程功,及堤上、下高、广各几何?

王孝通解此题,建立了一个二次方程,两个三次方程。

第一个三次方程:

第二个三次方程:

王孝通求得其解:31

第四问

“假令筑龙尾堤,其堤从头高、上阔以次低狭至尾。上广多,下广少,堤头上下广差六尺,下广少高一丈二尺,少袤四丈八尺。甲县二千三百七十五人,乙县二千三百七十八人,丙县五千二百四十七人。各人程功常积一尺九寸八分,一日役毕,三县共筑。今从堤尾与甲县,以次与乙、丙。问:龙尾堤从头至尾高、袤、广及各县别给高、袤、广各多少。”

王孝通 两个三次方程。

解之得 x=18尺;

解之得 x=33尺;

第五问

“假令穿河,袤一裏二百七十六步,下广六步一尺二寸;北头深一丈八尺六寸,上广十二步二尺四寸;南头深二百四十一尺八寸;上广八十六步四尺八寸。运土於河西岸造漘,北头高二百二十三尺二寸,南头无高,下广四百六尺七寸五厘,袤与河同。甲郡二万二千三百二十人,乙郡六万八千七十六人,丙郡五万九千九百八十五人,丁郡三万七千九百四十四人。自穿、负、筑,各人程功常积三尺七寸二分。限九十六日役,河漘俱了。四郡分共造漘,其河自北头先给甲郡,以次与乙,合均赋积尺。问:逐郡各给斜、正袤,上广及深,并漘上广各多少?”

解二次方程,三次方程各一。

三次方程:得方仓上底边x=3尺,下底边=9尺,高=12尺。

第六问

“假令四郡输粟,斛法二尺五寸,一人作功为均。自上给甲,以次与乙。其甲郡输粟三万八千七百四十五石六斗,乙郡输粟三万四千九百五石六斗,丙郡输粟,二万六千二百七十石四斗,丁郡输粟一万四千七十八石四斗。四郡共穿窖,上袤多於上广一丈,少於下袤三丈,多於深六丈,少於下广一丈。各计粟多少,均出丁夫。自穿、负、筑,冬程人功常积一十二尺,一日役。问:窖上下广、袤、深,郡别出人及窖深、广各多少?”

解两个三次方程。

第七问

“假令亭仓上小下大,上下方差六尺,高多上方九尺,容粟一百八十七石二斗。今已运出五十石四斗。问:仓上下方、高及余粟深、上方各多少?”

为求余粟深度,王孝通的办法是建立又一个三次方程:

第八问

“假令刍甍上袤三丈,下袤九丈,广六丈,高一十二丈。有甲县六百三十二人,乙县二百四十三人。夏程人功当积三十六尺,限八日役。自穿筑,二县共造。今甲县先到。问:自下给高、广、袤、各多少?”是关于建筑观象台、河堤、粮窖等工程中的土方问题。

解一个三次方程:

得 乙县工程高x=72尺;甲县工程高=120-72=48尺、上广=36尺、袤=66尺。

第九问

“假令圆囤上小下大,斛法二尺五寸,以率径一周三。上下周差一丈二尺,高多上周一丈八尺,容粟七百五斛六斗。今已运出二百六十六石四斗。问:残粟去口、上下周、高各多少?”

解两个三次方程。

第十问

“假令有粟二万三千一百二十斛七斗三升,欲作方仓一,圆窖一,盛各满中而粟适尽。令高、深等,使方面少於圆径九寸,多於高二丈九尺八寸,率径七,周二十二。问:方、径、深多少?”

解一个三次方程。

第十一问

“假令有粟一万六千三百四十八石八斗,欲作方仓四、圆窖三,令高、深等,方面少於圆径一丈,多於高五尺,斛法二尺五寸,率径七,周二十二。问:方、高、径多少?”

解一个三次方程。

第十二问

“假令有粟三千七十二石,欲作方仓一、圆窖一,令径与方等,方於窖深二尺,少於仓高三尺,盛各满中而粟适尽(圆率、斛法并与前同)。问:方、径、高、深各多少?”

解一个三次方程。

第十三问

“假令有粟五千一百四十石,欲作方窖、圆窖各一,令口小底大,方面於圆径等,两深亦同,其深少於下方七尺,多於上方一丈四尺,盛各满中而粟适尽(圆率、斛法并与前同)。问:方、径、深各多少?”

解一个三次方程。

第十四问

“假令有粟二万六千三百四十二石四斗,欲作方窖六、圆窖四,令口小底大,方面与圆径等,其深亦同,令深少於下方七尺,多於上方一丈四尺,盛各满中而粟适尽(圆率、斛法并与前同)。问上下方、深数各多少?”

解一个三次方程。

第十五问

“假令有句股相乘幂七百六十五分之一,弦多於句三十六十分之九。问:三事各多少?”

第十六问

“假令相乘幂四千七百三十九五分之三,句少於弦五十四五分之二。问:股多少?”

解一个三次方程。

第十七问

“假令有句弦相乘幂一千三百三十七二十分之一,弦多股一、十分之一。问:股多少?”

解一个三次方程。“答曰:九十二五分之二。”

“术曰:幂自乘,倍多而一,为立幂。又多再自乘,半之,减立幂,余为实。又多数自乘,倍之,为方法。又置多数,五之,二而一,为廉法,从。开立方除之,即股(句弦相乘幂自乘,即句幂乘弦幂之积。故以倍股弦差而一,得一股与半差为方,令多再自乘半之为隅,横虚二立廉……倍之为从隅……多为上广即二多……法故五之二而一)。”

第十八问

“假令有股弦相乘幂四千七百三十九五分之三,句少於弦五十四五分之二。问:股多少?”

解一个三次方程。

第十九问

“假令有股弦相乘幂七百二十六,句七、十分之七。问:股多少?”

解一个双二次方程。

第二十问

“假令有股十六二分之一,句弦相乘幂一百六十四二十五分之十四。问:句多少?”

作者介绍

生平

唐代立于学官的十部算经中,王孝通《缉古算经》是唯一的一部由唐代学者撰写的。王孝通主要活动于六世纪末和七世纪初。他出身于平民,少年时期便开始潜心钻研数学,隋朝时以历算入仕,入唐后被留用,唐朝初年做过算学博士(亦称算历博士),后升任通直郎、太史丞。毕生从事数学和天文工作。

唐武德六年(623),因行用的傅仁均《戊寅元历》推算日月食与实际天象不合,与吏部郎中祖孝孙受命研究傅仁均历存在的问题,武德九年(626)又与大理卿崔善为奉诏校勘傅仁均历,驳正术错三十余处,并付太史施行。

成就

王孝通所著《缉古算术》,被用作国子监算学馆数学教材,奉为数学经典,故后人称为《缉古算经》。全书一卷(新、旧《唐书》称四卷,但由于一卷的题数与王孝通自述相符,因此可能在卷次分法上有所不同)共二十题。

其他信息

版本

《缉古算经》在唐代就有抄本,宋元丰七年(1084年)有秘书监赵彦若等校定刊本,但到明代,刊本几乎遗失,仅存章丘李开先所藏一部南宋刊本。清代毛晋获得《缉古算经》,影抄传世。《缉古算经》影抄本后归常熟毛扆汲古阁收藏;清乾隆年间孔继涵得毛扆汲古阁所藏宋元丰七年《缉古算经》影抄本和其他算书六种,连同戴东原从永乐大典中编辑出的《海岛算经》等书合为十部,一同刻印刊行;孔继涵所刻《缉古算经》,世称为微波谢本。同时《四库全书》又收入吏部侍郎王杰所藏《缉古算经》的毛晋影抄本。微波谢本后佚,影抄本现存北京故宫博物院。

清代中期,研究《缉古算经》之风盛行,先后有李潢《缉古算经考注》二卷,张敦仁《缉古算经细草》一卷,陈杰《缉古算经细草》一卷,《缉古算经注》二卷,《缉古算经音义》一卷,及按微波谢本抄录的《缉古算经经文》一卷;揭廷锵《缉古算经考注图草》一卷。

1963年中华书局出版钱宝琮校点多《算经十书》,其中包括《缉古算经》。

1998你 郭书春 校点《缉古算经》《算经十书》卷2 辽宁教育出版社。

缉古算经相关榜单
中国古代十大数学名著 中国最著名的数学书 古代数学著作大全
中国十大数学名著名单如下:《孙子算经》、《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《缉古算经》、《张邱建算经》、《缀术》、《五经算术》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》,下面请看榜单详细内容。
更多榜中榜推荐
值得一看的十大哲学书籍 哲学书籍排行榜前十名 告诉你哲学是什么
值得一看的十大哲学书籍名单如下:《存在与时间》、《纯粹理性批判》、《理想国》、《西方哲学史》、《林中路》、《中国哲学史》、《作为意志和表象的世界》、查拉斯图拉如是说、《悲剧的诞生》、《存在与虚无》,下面请看榜单详细内容。
十本必读的经典科普书籍 世界十大科普名著 最值得看的科普书推荐
十大经典科普书籍名单如下:《人类简史:从动物到上帝》、《从一到无穷大:科学中的事实和臆测》、《哥德尔、艾舍尔、巴赫》、《时间简史》、《中国少年儿童百科全书》、《上帝掷骰子吗:量子物理史话》、《科学革命的结构》、十万个为什么、《费马大定理:一个困惑了世间智者358年的谜》、《现实不似你所见》,下面请看榜单详细内容。
管理学必看十大经典著作 管理学书籍排行榜前十名 管理学入门书籍推荐
十大经典管理学书籍名单如下:《卓有成效的管理者》、《高效能人士的七个习惯》、湛江市赤坎区华阳幼儿园、《赢》、《营销管理》、《管理的实践》、《旁观者》、《第五项修炼》、《人性的弱点》、《基业长青》,下面请看榜单详细内容。
医学生必读的十大经典书籍 适合医学生看的书 医学生推荐书目有哪些
医学生必看十大书籍名单如下:《众病之王》、《当呼吸化为空气》、《最好的告别》、《肠子的小心思》、《打开一颗心》、《血疫》、《癌症·真相》、《我们为什么生病》、《生活之道》、《薄世宁医学通识讲义》,下面请看榜单详细内容。
法律人必看的十大经典著作 法律书籍排行榜前十名 有关法律的书籍推荐
十大经典法律书籍名单如下:《美国宪政历程》、《洞穴奇案》、《批评官员的尺度》、《中国法律与中国社会》、《宪法学导论》、《论犯罪与刑罚》、《九人:美国最高法院风云》、《大法官说了算》、《言论的边界》、《法律之门》,下面请看榜单详细内容。
十大心理学经典书籍排行榜 最值得看的心理学名著 心理学入门必读书推荐
十大经典心理学书籍名单如下:《少有人走的路》、《非暴力沟通》、《乌合之众:大众心理研究》、《社会心理学》、《爱的艺术》、《自控力》、《对伪心理学说不》、《社会性动物》、《心理学与生活》、《影响力》,下面请看榜单详细内容。
十大经典经济学书籍 经济学最值得看的10本书 经济学入门必读书籍推荐
经济学必读十大书籍名单如下:湛江市赤坎区梧阔幼儿园、《经济学原理》、《经济学》、《薛兆丰经济学讲义》、《经济学的思维方式》、《通往奴役之路》、《大转型:我们时代的政治与经济起源》、《解读中国经济》、《怪诞行为学》、《自由选择:个人声明》,下面请看榜单详细内容。
十本销售人员必读经典书籍 营销书籍排行榜前十名 提高销售技巧的书推荐
销售必读十大书籍名单如下:《影响力》、《营销管理》、《一个广告人的自白》、《销售的革命》、《卖轮子:选择最佳营销方式》、《定位》、《引爆点》、《无价》、《世界上最伟大的推销员》、《参与感》,下面请看榜单详细内容。
法家十大经典著作 法家四大名著是哪些 法家的代表性典籍大全
十大法家经典名著名单如下:商君书、《韩非子》(书籍)、管子、申子、慎子、政论、阮子正论、陈子要言、世要论、法论,下面请看榜单详细内容。
2024年十大必读好书 2024最值得看的书 2024年书单推荐
2024年最值得看的十本书名单如下:我在北京送快递、明亮的夜晚、同意、一百年,许多人,许多事、不原谅也没关系、赶时间的人、凯列班与女巫、太白金星有点烦、魔术师、妈妈走后,下面请看榜单详细内容。
做产品必看的10本书 新手产品经理看什么书 产品经理必读书单推荐
产品经理必读十本书名单如下:用户体验要素:以用户为中心的产品设计、启示录、上瘾:让用户养成使用习惯的四大产品逻辑、人人都是产品经理、推荐系统实践、结网@改变世界的互联网产品经理、决胜B端、产品经理方法论、幕后产品、用户思维 :好产品让用户为自己尖叫,下面请看榜单详细内容。
中国古代十大数学名著 中国最著名的数学书 古代数学著作大全
中国十大数学名著名单如下:《孙子算经》、《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《缉古算经》、《张邱建算经》、《缀术》、《五经算术》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》,下面请看榜单详细内容。
十大必读数学经典著作 最伟大的10本数学书籍 世界数学名著排行
世界十大数学名著名单如下:《自然哲学之数学原理》、《几何学》、《几何原本》、《费马大定理》、《算术研究》、《什么是数学》、《分析教程》、《古今数学思想》、《从一到无穷大》、《怎样解题》,下面请看榜单详细内容。
生物学十大必读经典著作 生物书籍排行榜前十 生物科普书籍推荐
十大生物学名著名单如下:基因论、《物种起源》、生命是什么、生命的运作方式、演化:跨越40亿年的生命记录、《自私的基因》、《生命的故事》、社会生物学:新的综合、生命的未来、遗传的革命,下面请看榜单详细内容。
十大物理学经典著作 物理书籍排行榜前十 物理学入门必读书籍
物理学十大名著名单如下:相对论、《从一到无穷大:科学中的事实和臆测》、量子力学原理、自然哲学的数学原理、关于两门新科学的对话、论电和磁、电学实验研究、物理学的进化、上帝粒子:诺奖大师写给所有人的粒子物理趣史、分析力学,下面请看榜单详细内容。
相关分类
  • 文学名著
  • 宗教书籍
  • 古典名著
  • 人生励志书籍
  • 个人提升书籍
  • 艺术书籍
  • 人际交往书籍
  • 职场书籍
  • 中医书籍
  • 世界名著
  • 四大名著
  • 诗集
  • 史书
  • 典籍
  • 古代传记
  • 人物传记
  • 军事名著
  • 佛教经书
  • 道教经书
  • 儒家经书
  • 长咒
  • 热门文章
  • 世界十大数学名著
  • 与人交往十大书籍
  • 提高表达能力十大书籍
  • 销售必读十大书籍
  • 物理学十大名著
  • 炒股必读十大书籍
  • 中国十大数学名著
  • 提高记忆力十大书籍
  • 十大法家经典名著
  • 世界最受欢迎的宗教书籍
  • 夫妻恩爱十大书籍
  • 十大经典化学著作
  • 十大人生哲理书籍
  • 十大系统漫画推荐
  • 十大恐怖漫画推荐
  • 热门词条
  • 1
    我在北京送快递
  • 2
    《影响力》
  • 3
    麦克白
  • 4
    长安督武司
  • 5
    太白金星有点烦
  • 6
    明亮的夜晚
  • 7
    龙狼传
  • 8
    政论
  • 9
    化学基础论
  • 10
    《驱魔少年》
  • 11
    世界为谁存在
  • 12
    世要论
  • 13
    管子
  • 14
    想象中的化学:对科学的反思
  • 15
    申子
  • 16
    上帝粒子:诺奖大师写给所有人的粒子物理趣史
  • 17
    《约定的梦幻岛》
  • 18
    孙子算经
  • 19
    自然哲学的数学原理
  • 20
    《2023年注会教材-税法》