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评论,商务印书馆。重印本,1957。
'8'陈重明:吴其■和《植物名实图考》,中华医史杂志,1980,2,
第65—70 页。'9'梁家勉:我国动植物志的出现及其发展,见《科技史文
集》第4 辑,上海科学技术出版社,1980。
'10'李仲均、刘昌芝:吴其■在科学技术上的贡献,见《科技史文集》
第14 辑,上海科学技术出版社,1985。
'11'黄胜白、陈重明:本草学,南京工学院出版社,1988。
项名达
何绍庚
项名达原名万准,字步莱,号梅侣。钱塘(今浙江杭州)人。清乾
隆五十四年(1789 年)生;道光三十年元日(1850 年 2 月 12 日)卒。数
学。
项名达祖籍安徽歙县。他出身于一个比较重视文化素养的盐商家庭,
自幼受到良好教育,广读博览,尤好历算。嘉庆二十一年(1816)成举人,
考授国子监学正,道光六年(1826)成进士,改官知县,不就职。应考进
士期间,曾在京盘桓数年,与友人研讨数学,后返居故里。道光十七年
(1837)前,主讲苕南(余杭)。此后在杭州紫阳书院执教,并研究数学。
道光二十六年(1846)冬,退职还家,集中精力撰著书稿。他一生著作繁
富,“文辞杂著,无虑数十卷”。1861 年太平军攻占杭州时,旧居遇火焚
毁,旧稿无存。他的数学著作虽也历经磨难,但还算幸运,终得以刊刻传
世。项名达的主要数学著作有《象数一原》 6 卷(1849),《勾股六术》
1 卷(1825),《三角和较术》1 卷(1843),《开诸乘方捷术》1 卷(1845),
后三种曾单刊亦曾合刻为《下学庵算术》印行。
《象数一原》是项名达的数学代表作,其主要内容是论述三角函数幂
级数展开式问题。他撰写此书时已年老病重,仅写成“整分起度弦矢率论”、
“半分起度弦矢率论”、“零分起度弦矢率论”(2 卷)、“诸术通诠”、
“诸术明变”,共6 卷,其中卷四和卷六未能完稿。友人戴煦遵从他的遗
愿于咸丰七年(1857)将全书详加研诵,校补完成,并为“椭圆求周术”
补作“图解”1 卷,因此现传本《象数一原》共7 卷。在这部著作中,项
名达继承和发展董■诚的方法,把割圆连比例、三角堆及推广的二项式定
理系数表联系起来,成功地解决了董■诚弦矢公式推导中的堆积何以有倍
分无析分,倍分中弦率又何以有奇分无偶分等问题,创立了下列两个公式:
设Cn和Cm分别为圆内某弧c 的n 倍和m 倍弧长,vn和vm分别为相应的中
矢,r 为圆半径,则有
n n(m2 …n 2) 3
C=c+ c
n m 32m
m4·3!mr
()
+n m 2 …
2n2)(9m5
24
…n2
c5m+ 。,
4 ·5!m r
vn =
n22 +
n2(m2 …
4n2)
(2vm)2
m4!mr
n2(m2 …n 2)(4m2 …n2) 3
+
6!m r
+(2v ) + 。。
62 m
由这两个公式可推导出明安图的九个公式和董■诚的四个公式,其中
包括正弦和反正弦的幂级数展开式,正矢和反正矢的幂级数展开式以及圆
周率π的无穷级数表达式等。
项名达的另一项成就是得到求椭圆周长的公式
1 212 ·3 412 ·32 ·56
p=2 a1…e…e…e…。),
π(
22 22 ·42 22 ·42 ·62
a2 …b 2
式中为椭圆周长,为椭圆离心率,P e e2=2 , 与为椭圆半长轴与半
ab
a
短轴。这是中国在二次曲线研究方面最早的重要成果。他还据此推出圆周
率倒数公式:
11 112 ·3 12 ·32 ·5
π
=
2
(1 …
22 …
22 ·42 …
22 ·42 ·62 …。。
)
项名达与戴煦还共同讨论求二顶式n 次根的简法,在《开诸乘方捷术》
中创立了逐次逼近法以及用来开n 次方的递推公式
n
nak =
ak
(n …1)akn + A ak+1
(当a1n 稍大于A时,k=1 ,2,3,。),
nA ak
=
(n+1)A…akn ak +1
(当a1n 稍小于A时,,23
k=1 , ,。)。
按上述公式逐次求得的ak+1 ,即为nA的准确到不同程度的近似值。他
还提出了幂指数为1 的二项式定理,戴煦后来在此基础上发现有理指数幂
n
二项式定理。《勾股六术》与《三角和较术》内容浅显易懂,是项名达为
初学者撰写的数学入门书。在这两卷书中,对于勾股形、平面三角形及球
面三角形的各边及其和、差的互求关系,做了较系统的分类与总结。
项名达在哲学思想上崇尚陆王心学,取法于罗洪先和罗汝芳,主静,
甘淡泊,提倡致良知。他一生淡于功名利禄,乐于教授生徒,尤其醉心于
研究数学,几乎达到了废寝忘食的地步。他的一位朋友形容他“时虽寒暑
饥渴不暇顾,苟有得,则欣然意适,若无可喻于人”。在数学思想上,项
名达主张中西术“须一体视之,不可有门户之见”。他认为研究数学最可
贵的就是要有创造精神,要能够“推见本原,融会以通其变,竟古人未竟
之绪,而发古人未发之藏耳”。从根本上说,他所追求的目标是具有一般
性和抽象性的结果,这在推导二项展开式,弦矢公式及椭圆周长公式的思
路和方法上都有所体现,并在不少方面接近了微积分学。他的关于多维几
何体的想法,甚至可以说超越了所处的时代。项名达是一位学识渊博的学
者,很受当时学术界,特别是数学界的敬重。他与许多数学家都相友善,
尤其与戴煦是忘年交。他的学生夏鸾翔也是一位著名数学家。晚清时期最
负盛名的数学家如李善兰、华蘅芳等都曾对项名达的工作给予高度的评
价。
文献
原始文献
'1'(清)项名达:象数一原,上海赵氏《高斋丛刻》本,1888。'2'
(清)项名达:下学庵算术三种,1887。
研究文献
'3'(清)诸可宝:畴人传三编·卷三,商务印书馆重印本,1955。
'4'汪远孙:国语发正·国语中·晋语四,见《皇清经解续编》南菁书
院本。
'5'李俨:明清算家的割圆术研究,见《中算史论丛》第3 集,科学出
版社,1955。
'6'李俨:中算家的圆锥曲线说,同上。
'7'钱宝琮主编:中国数学史,科学出版社,1964,第301—312 页。
'8'钱宝琮:中国算书中之周率研究,见《钱宝琮科学史论文选集》,
科学出版社,1983。
'9'何绍庚:项名达对二项展开式研究的贡献,自然科学史研究,1(1982),2,第104—114 页。
'10'何绍庚:椭圆求周术释义,见《科学史集刊》第11 集,地质出版
社,1984。
'11'川原秀成:中国■无限小解析,京都大学人文科学研究所研究报
告,1989,第223—316 页。
董■诚
李兆华
董■诚字方立。江苏阳湖(今常州)人。清乾隆五十六年五月二十
日(1791 年6 月21 日)生;道光三年七月二十八日(1823 年9 月2 日)
卒。数学。
董■诚少时正值家道中落,常为衣食奔走。1817 年,其兄董基诚中进
士,董■诚随兄客居北京,境遇有所好转。1808 年,董■诚始与同里张惠
言之子张成孙共同研治经史、数学,历时二载。此后八九年便是“足迹半
天下”的谋生生涯。所到之处,山川形势,采览所及,历历志之,学识得
以长进。1811 年,赴陕西途出凤台(今安徽寿县)与李兆洛相识。1814
年,与其兄及张成孙同游青浦(今上海青浦县),历时一载。1815 年,开
始地理学的研究。1818 年客居北京。是年,中顺天乡试。以后则屡试不第。
居京之后,其主要精力已转向数学研究与著述。董■诚于贫困之中“特善
深沉之思”,年华不永而才华出众。所撰游陕西成华山神庙赋一时传诵,
数学、历法、地理等方面亦皆有作品传世。董基诚将其遗稿选编为《董方
立遗书》9 种16 卷。今通行者有同治八年董方立之子贻清成都翻刻本等版
本,计有《割圆连比例图解》 3 卷(1819),《椭圆求周术》 1 卷(1821),
《斜弧三边求角补术》 1 卷(1821),《垛积求积术》1 卷(1821),《三
统术衍补》1 卷,《水经注图说残稿》4 卷(约1815 年),《文甲集》2
卷,《文乙集》2 卷,《兰石词》1 卷。
董■诚的主要成就在数学方面,《割圆连比例图解》3 卷为其代表作。
自法国人杜德美(p。Jartoux,1668—1720)将π、sinx、versx 等三个幂
级数展开式传入中国之后,幂级数的研究遂成为中国数学一个相当活跃的
研究领域。梅■成《赤水遗珍》最先记载杜氏三术。明安图另创六术并以
《数理精蕴》下编卷十六介绍的连比例四率法为基本方法对九术予以推
导。明氏的工作由其弟子陈际新于1774 年整理成《割圆密率捷法》4 卷并
于1839 年出版。出版之前,该书已有少数抄本流传而通常所能见到的只是
梅氏所载三术。董■诚认为,梅氏所载“语焉不详,罕通其故”,欲另创
通法,而“覃精累年,迄无所得”。其时,董■诚客居北京,常与秀水朱
鸿讨论数学。1819 年春,朱鸿以九术抄本出示董■诚,“九术之外,别无
图说”。据此,董■诚“反复寻绎,究其立法之原”,成《割圆连比例图
解》3 卷。该书主要结果为“有通弦,求通弧加倍几分之通弦”,“有矢,
求通弧加倍几分之矢”,“有通弦,求几分通弧之一通弦”,“有矢,求
几分通弧之一矢”等四个展开式。用现代符号可记为
(2n …1)'(2n …1)2 …12' 3
l2n…1 = (2n …1)l …2l
3!4r
(2n …1)'(2n …1)2 …12 ''(2n …1) 2 …32' 5
+
5!42r4
l …。,
b2n =
n2
(2b) …
n2(n 2 …12)
(2b)2 +
2! 4!r
n 2(n2 …12 )(n2 …22) 3
+
6!r2 (2b) …。,
l = (
l2n…1) + '(2n …1)2 …1'
(
l2n…1 )3 +
2n …13!4r2 2n …1
2 2
+ '(2n …1) …1'' ( 9 2 n …1) …1'
(
l2n…1 )5 + 。,
5!42r4 2n …1
1 2b2n (n2 …12) 2b2n 2
b = () + () +
2! n2 4!r n2
22 2 2
+ (n …1 )(4n …1 )
(
2b2n)3 + 。,
6!r2 n2
其中l 为通弦,l2n…1 为倍分弦,b 为矢,b2n 为倍分矢,r 为圆半径。董■
诚以连比例四率法并结合中国传统数学的垛积求积术求得前两式,又以级
数回求法得后两式。
《割圆连比例图解》3 卷在明安图的工作之后而在项名达与徐有壬的
工作之前,有继往开来之功。董氏四术为明氏九术的“立法之原”,即由
此四术可推得明氏九术。项名达《象数一原》(1843)将此四术精确化并
概括为二术。徐有壬由此四术导出大小弦互求,大小矢互求四术,进而给
出大小八线互求十八术,共二十二术,使得三角函数的幂级数展开式大体
完备。
文献
原始文献
'1'(清)董■诚:董方立遗书,成都重刊本,1869。
'2'(清)李兆洛:董方立传,见《养一斋文集续集》卷五,维风堂活
字本,1843。
研究文献
'3'赵尔巽:清史稿·卷四八六·董■诚传,中华书局,1977。
'4'(清)罗士琳:畴人传续编·卷五十一·董■诚传,商务印书馆,
1955。
'5'李俨:明清算家的割圆术研究(十六),见《中算史论丛》第3
集,科学出版社,1955。
'6'钱宝琮:中国数学史,科学出版社,1964。
'7'李兆华:董■诚的垛积术与割圆术评述,见《中国数学史论文集》
(三),山东教育出版社, 1987。
魏源
艾素珍
魏源原名远达,号良图,字默深、墨生,又字汉士,法名菩萨戒弟
子魏承贯。湖南人。清乾隆五十九年三月二十四日(1794 年4 月23 日)
生于湖南隆回;咸丰七年三月一日(1857 年 3 月26 日)卒于杭州东园僧
舍。地理学。
魏源祖籍江西,元末移居湖南长沙,明永乐年间迁居至湖南邵阳。魏
源的祖父孝立公(1732—1804)承其祖业,农商互补,家庭比较富裕。孝
立公为人慷慨好施。魏源的父亲魏邦鲁(1768—1831)性慷慨,好读书和
游览。历任江苏嘉定、吴江等地巡检,宝山水利主簿等职。魏源为其第二
子。魏源幼年时,家道中落,生活十分困难。魏源自小爱读书。6 岁进私
塾。家贫,夜燃豆秸,母织子读。9 岁,应县童子试,因以“腹内孕乾坤”
对“杯中含太极”而使考官大为惊叹。14 岁,参加县