中国古代数学名著中的一次方程问题,你知道吗?( 二 )


盈亏
我们知道,由于在消元过程中小数会被大数减少,这必然会导致负数的产生 。刘辉在注释《九章算术》时首先提出了“正反”的概念 。思想:同名分,异名互利,正不入负,负不入正 。异名分,同名互利中国术数学入门,正不入正,负不入负 。(这里的除法和利是减和增的意思,同名异名表示同号和不同号),在阅读这37个字的同时,包含了正数和负数的加减法 。以八个问题为例,列出的方程以矩阵的形式给出:
第一个矩阵到第二个矩阵的变换为:2× 2-3× 3; 2× 1+5× 3. 从第二个矩阵到第三个矩阵每个矩阵的变换是:第二个列归约到公约数3. 需要注意的是这里的“列”被称为古时候的“行”,参考古籍要注意 。
《九章》中出现的正负数是人类文明史上对负量最早的描述,它们解释了正负数的加减法规律 。到5世纪,祖冲之将其应用于两个子方程 。后来,朱世杰在《数学启蒙》中提出了正负数相乘定律 。古人在正反技术的基础上,创造了一种转移项目的方法来建立或解决方程,当时称为损益 。所指的得与失,就是我们现在所说的减与增 。你在等式左边减少了多少,就等于你在等式右边增加了多少 。类似地,等式右侧的损失等同于等式左侧的增益 。就像我们现在所说的国际收支平衡 。如《九章算术》第二题 。
例2 今有上谷七宗,一斗损实,二宗下谷有利,十斗实;斗 。请问上下鹤石各几何? "
根据题意,我们可以列出方程组
显然,在盈亏之后,方程更简洁,更容易计算 。值得一提的是,损益法的对象不仅包括常数项,还包括未知数,其作用类似于目前的同类项合并 。比如《九章算术》第11题牛马价格的几何问题,这里就不详述了 。
乘除法
众所周知,当方程组的系数很大时,使用直接除法计算往往非常繁琐 。刘辉首创互乘相消法来解决这个问题 。什么是相乘和相消方法?我们来看看《牛羊直金》中刘辉在《九章算术》中提出的解法 。
例3“五牛二羊,纯金十两;二牛五羊,纯金八两 。每头牛羊纯金多少钱?”
同样可以得到x的值 。刘辉还指出,这是一种常用的方法,即使方程的数量是四五个 。可惜这个先进的想法没有被使用 。当时的数学家非常重视,直到700多年后才被南宋大数学家秦九少继承和发展 。扩展和重复,在很大程度上突破了《九章算术》的局限,给予发展和提升 。比如《蜀黍九章》“等货”问题 。
例4“问有没有海船去上班拉,除了主人的货物外,还有五千八十八两沉香、胡椒……”根据题意,方程组被列为
最后用替换的方法获取其他元素的值 。
回顾上面所说的乘法和消去法,不难看出这和我们用来解方程的方法是一模一样的 。秦九少在《算术九章》中发展了乘法和消法,并将其应用到了二次方程中,并提出了“代入法”和最大公约数的概念 。这些成就远远领先于世界其他国家 。
二次方程的解
中国是世界上最早出现和求解二次方程的国家之一 。古代二次方程常以x2+px=q(p,q为正数)的形式出现 。这里我们不妨默认为二次方程的标准形式 。运用代数和几何的结合,通过事物的几何性质,求解方程可以说是中国数学的一个特点 。一.关于最古老的二次方程问题“百合花上岸”有一个,它是通过使用勾股定理求解二次方程来求解的 。我不知道广场的大小,所以每扇门都打开了 。北门外二十步,有木头 。出南门十四步,转身西行一千七百七十五步,见林 。问问小镇的方形几何?”
本书采用《 with》求方程的正根,即“出北门的步数乘以西行的步数,再相乘,得是真的,出南门的步数是后续的方法,如果去掉药方,就是一方” 。


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