“尖锥之算法”乃是
“以高乘底为实,本乘方数加1为法,除之得尖锥积”。
又,“二乘以上尖锥所迭之面皆可变为线”,
“诸尖锥既为平面,则可变为一尖锥”。
n
这样,对于一切自然数n,乘方数X都可用线段长表示,它们可以积迭 成n乘尖锥面。这种尖锥面由相互垂直的底线,高线和凹向的尖锥曲线组成。 乘数愈多(即幂次愈高),尖锥曲线其凹愈甚(图2)。
2 -8 2 -8
在《方圆阐幽》中,李善兰取X=10及X=2×10,用“分离元数法” 归纳得二项平方根展开式
2 ∞ (2n 其中正切、正割、正反切、正反割的幂级数展开式是在中国首次独立得到的。
在《对数探源》中,李善兰列出了十道命题,从各个方面描述对数合尖 锥曲线的性质。例如命题九“凡两残积,此残积之高与彼残积之高,彼截线 与此截线可相为比例。”(图5)
即是说xy=xy,或xy=c(这里c=bh为常量)。然后,根据这些性质
1122 得出了对数的幂级数展开式
∞
1
lgn 誉。英国传教士伟烈亚力 (1815—1887)说:
“李善兰的对数论,使用了具有独创性的一连串方法,这到了如同圣文 森特的格雷戈里 (1638—1675)发明双曲线求积法时同样漂亮的结果。”
“倘若李善兰生于纳皮尔(1550—1917)、布里格斯(1556—1631)之 时,则只此一端即可闻名于世。”
顾观光发觉李善兰求对数的方法比传教士带进来的方法高明、简捷,认 为这是洋人“故为委曲繁重之算法以惑人视听”,因而大力表彰说:“中土 李 (善兰)、戴(煦)诸公又能入其室而发其藏”,并大声疾呼“以告中土 之受欺而不悟者”。
四、著书与交往
1845年,李善兰还撰著了《四元解》 2卷。
《四元解》是解释元朱世杰《四元玉鉴》中的高次方程自消之解法。
朱世杰字汉卿,号松庭。北京附近人。他的《四元玉鉴》成书于1303 年,全书分3卷,24门,共288个问题,最主要的问题是四元术。
四元术是在天元术基础上逐渐发展而成的。
四元术是多元高次方程列方程亦解方程的方法,未知数最多时可至4 个。
四元术开头处总要有
“立天元一为××,地元一为○○,人元一为△△,物元一为**”,即 相当于现代的
“设x,y,z,u为××,○○,△△,**。”
天元术是用一个竖列的筹式依次表示未知数(x)的各次幂的系数的,而 四元术则是天元术的推广。
朱世杰的四元术消去法,即将多元高次方程组依次消元,最后只余下一 个未知数,从而解决了整个方程组的求解问题。譬如:二元二行式的消法, 其步骤可简述如下:
例如“假合四草”中“三才运元”一问,最后得出如下图的两个二元二 行式,这相当于求解
相消。”也就是
F(z)=AB-AB=0。
01 10 此时F(z)只含z,不含其他未知数。解之,即可得出z之值,代入上式任 何一式中,再解一次只含x的方程即可求出x。
李善兰的《四元解》,则是以自己的见解解四元方程组,对了解朱世杰 原意帮助不大。
1848年,李善兰撰著《麟德术解》,解释唐李淳风(602—670)“麟德 历”中的二次差内插法。
李淳风,岐州雍县 (今陕西风翔)人。撰麟德历,于公元665年行用。
麟德历引进了刘焯 (544—610)的二次差内插法推算太阳和月亮的不均 匀运动。
刘焯的二次差内插法全称是等间距二次差内插法,它的算式可以概括为
t ( △ 广泛的交往。
五、翻译西方科学著作
1852年夏,李善兰到上海墨海书馆,将自己的数学著作给来华的外国传 教士展阅,受到伟烈亚力等人的赞赏,从此开始了他与外国人合作翻译西方 科学著作的生涯。
伟烈亚力祖籍苏格兰,1791年其父移居伦敦。他先后在苏格兰和伦敦上 学,中学毕业后跟随一家具匠为学徒。他很早就对中国深感兴趣,借助于一 本拉丁文的 《汉语知识》和一部汉译《新约》,他无师自通,掌握了汉语的 大概。1846年,英国伦敦会在华传教士理雅各返英为本会在华出版机构物色 人选,伟烈亚力毛遂自荐。理雅各对他的天才十分惊叹,立即接收他入会。 经过半年印刷业务进修之后,随即被派往中国。1847年8月26日来华后, 在上海主持伦敦会墨海书馆的出版事务。
受明末清初来华耶稣会士的影响,伟烈亚力认为宣传科学有利于传播基 督教。他以利玛窦 (1552—1610)等人为榜样,准备翻译科学著作吸引中国 知识分子。为此,在主持馆务之余,他广泛研读中国典籍,开始学习中国传 统的天文数学。他说:
“余自西土远来中国,以传耶稣之道为本,余则兼习艺能。”
1849年,墨海聘王韬译书。现在李善兰又应邀进馆。
李善兰与伟烈亚力翻译的第一部书,是欧几里得《几何原本》后9卷。
徐光启和利玛窦于1607年翻译出版了《几何原本》的前6卷,为初等几 何学部分。后9卷是关于数的理论、不尽根的几何解法、立体几何学等,一 直未能翻译,所以,李善兰说:“续徐、利二公未完之业”。于1857年翻译 出版了《几何原本》后9卷。
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