第 第 第
第 4 章 章 章《象數一原 章 象數一原 象數一原 象數一原》內容分析 內容分析 內容分析 內容分析(下 下 下 下)和 和 和 和《下學 下學 下學 下學 盦算術
盦算術 盦算術
盦算術三種 三種 三種 三種》
《象數一原》卷五、卷六的部分,內容環繞在遞加數的推廣,其中卷六包 含項名達一項重要的成就-橢圓求周術,他採用橢圓內接折線之和逼近橢圓周 長的方式,成功求得橢圓周長公式,這是中國在研究二次曲線方面最早的重要 成果,他還據此推出圓周率倒數的公式,這公式在中國數學史上也是創舉。
1而卷七的部份是戴煦針對項名達的橢圓求周術所作的圖解與補充,筆者會說明 戴煦和項名達橢圓求周術的推導過程。第四章還會介紹項名達的另外幾本著 作,其中《勾股六術》和《三角和較術》是項名達為初學者撰寫的入門書。其 中《勾股六術》部分,是為探討勾股形各邊長及其邊長和、差的互求問題,其 方法有些是古代留下來的舊術,有些則是項名達透過比例變換得出的新解,在 此,筆者會與李銳《勾股算術細草》作一個對比。而項名達的《三角和較術》,
是研究勾股形、平面三角形及球面三角形各邊長的和、差與角度互求的問題,
本書作了有系統的分類和總結,而筆者會與羅士琳的《三角和較算例》做個比 較,看看同時期的數學家作品的差異與個別特色。項名達晚年和戴煦共定二項 式開 n 次方根的冪級數展開式,收錄在《開諸乘方捷術》中,書中並載有兩個 項名達所創立的開 n 次方根的遞推公式,這些公式都與戴煦《續對數簡法》的 內容有著密切的關聯。
4.1《象數一原 象數一原 象數一原》卷五 象數一原 卷五 卷五: 卷五 : :諸術通詮 : 諸術通詮 諸術通詮 諸術通詮
項名達前四卷最主要是要將卷一獲得的兩個弦矢公式,推廣到任意有理數
起度弦矢率的情況。項名達認為「上四卷發明整分 上四卷發明整分 上四卷發明整分、半分 上四卷發明整分 半分 半分 半分、零分起度弦矢率 零分起度弦矢率 零分起度弦矢率 零分起度弦矢率,而 而 而 而 會歸於遞加數
會歸於遞加數 會歸於遞加數
會歸於遞加數,末雖戡定 末雖戡定 末雖戡定,各數算術係為術推原 末雖戡定 各數算術係為術推原 各數算術係為術推原,非就術詮解也 各數算術係為術推原 非就術詮解也 非就術詮解也 非就術詮解也」。
2而一心追 求立術根源的他,藉由象數的對應,而新立此弧弦矢求他弧弦矢兩術,並認為 這兩術「其義蘊實包攬無遺,一切術皆自此而生,而各據其一得,今按術詮解二 術,顯一切術自明」。接著,他試圖探究董氏、杜氏諸術的原理,察覺「半徑求 半徑求 半徑求 半徑求
1
何紹庚, 〈象數一原提要〉 ,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第五冊,
頁 5-470。
2
項名達, 《象數一原》卷五,頁 1。
弦矢二術 弦矢二術 弦矢二術
弦矢二術,及董氏杜氏諸術 及董氏杜氏諸術 及董氏杜氏諸術 及董氏杜氏諸術,雖彼此互異 雖彼此互異 雖彼此互異,幾莫知意指之所存 雖彼此互異 幾莫知意指之所存 幾莫知意指之所存 幾莫知意指之所存,及 及 及 及以 以 以 以二 二 二 二術通之 術通之 術通之 術通之,
則違者順 則違者順 則違者順
則違者順,奧者彰 奧者彰 奧者彰,無不 奧者彰 無不 無不宛 無不 宛 宛轉相從 宛 轉相從 轉相從,而約歸一致 轉相從 而約歸一致 而約歸一致 而約歸一致」。
3亦即項名達清楚的體認 到雖然這兩個公式、董氏、杜氏諸術各有一得,但在本質上是相通的。最後,
他發現在追求數學本質過程中,許多公式皆本著同一源頭而相會,所以,他生 動的比喻說:「河濟江 河濟江 河濟江淮 河濟江 淮 淮皆水也 淮 皆水也 皆水也,瓶盤釵釧皆金也 皆水也 瓶盤釵釧皆金也 瓶盤釵釧皆金也,蓋象與數既得其通 瓶盤釵釧皆金也 蓋象與數既得其通 蓋象與數既得其通,而術 蓋象與數既得其通 而術 而術 而術 之各 之各 之各
之各據 據 據一得者 據 一得者 一得者,亦有通詮 一得者 亦有通詮 亦有通詮,無異詮矣 亦有通詮 無異詮矣 無異詮矣。」 無異詮矣
4這顯露項名達可貴的數學思想,他傾 向對具體的問題進行抽象和提煉,因此,他所得到的公式蘊含更廣的普遍性和 應用性。雖然董氏四術可以推得杜氏九術,但他並不滿足問題表面的具體解法,
反而更重視一般化和抽象化的結果,因此盡可能把問題的解決推廣到更高更深 的層次。項名達的「知本度通弦求他度通弦」和「知本度矢求他度矢」具有高度概 括性,故本節著重在他如何以這兩個公式解決董氏、杜氏諸術。他首先在卷五 新立求弦矢四術:1.知本度通弦求他度通弦。2.知本度矢求他度矢。3.以半徑求 逐度正弦。4.以半徑求逐度正矢。其實後兩術是由前兩術轉變而生,接下來先 介紹此四術。
4.1.1 新立求弦矢四術 新立求弦矢四術 新立求弦矢四術 新立求弦矢四術
知本度通弦求他度通弦 知本度通弦求他度通弦 知本度通弦求他度通弦 知本度通弦求他度通弦
「知本度通弦求他度通弦」是由卷一的公式( c 求 c ,m 是正奇數)而推廣。
m若 c 為本弧通弦,所對圓心角為θ ,如今想求所對圓心角為
nm
× θ 的弦
nm
c 。令
1
r
φ = , φ
2= ,製造出一個連比例 c
1 2 3 4 5 6 72 3 4 5 6 7 8
...
φ φ φ φ
φ φ φ
φ = φ = φ = φ = φ = φ = φ = ,其中
2
2 2
3 1
c r φ φ φ
φ
= × = ,
3 3
4 2 2
1
c r φ φ φ
= × φ = ,
5 3
6 4 4
1
c r φ φ φ
= × φ = ,
7
8 6
c
φ =
r, φ
10以下類推之。
卷四公式轉化成
2 2 3 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 7
3 2 2 5 4 3 7 6
( ) ( )( 3 ) ( )( 3 )( 5 ) 4 3! 4 5! 4 7! ...
n m
n n n m c n n m n m c n n m n m n m c
c c
m m r m r m r
− ⋅ − − ⋅ ⋅ − − ⋅ − ⋅ ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 2 3 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 7
3 2 2 5 4 3 7 6
( ) ( )( 3 ) ( )( 3 )( 5 ) 4 3! 4 5! 4 7! ...
n m
n n m n c n m n m n c n m n m n m n c c c
m m r m r m r
− ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
⇒ = + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
5
3
項名達, 《象數一原》卷五,頁 1。
4
同上。
5
參閱本文 142 頁。
知本度矢求他度矢 知本度矢求他度矢 知本度矢求他度矢 知本度矢求他度矢
「知本度矢求他度矢」是由卷一的公式(
b求 b ,m 是正整數) 而推廣。若
mc 為本弧通弦,所對圓心角為θ ,b 為本弧倍矢 2 vers = r ⋅ θ ,如今想求圓心角為
n
m
θ 之倍矢
n2 vers( )
m
b r n
m θ
= ⋅ 。由下圖 4-1-1 觀之。
水木 金
界
心 土
圖 4-1-1 由上式可得
r cc
=
b,故我們視為 φ
1= , r φ
2= , c φ
3= ,同時 b
2 3
5 3
1
b r φ φ φ
= × φ = ,
3 3
7 5 2
1
b r φ φ φ
= × φ = ,
4
9 3
b
φ = r , φ
11以下類推,就可以把卷四公式轉化成底下形式:
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4
2
4 6 2 8 3
( ) ( )( 2 ) ( )( 2 )( 3 )
( ) ...
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
n m
n n n m b n n m n m b n n m n m n m b
b b
m m r m r m r
− − − ⋅ ⋅ − − ⋅ − ⋅ ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
6
若我們由 b = 2 r ⋅ vers θ 進行代換,可得:
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3
2 4 6 2
( )(2 vers ) ( )( 2 )(2 vers )
vers( ) (2 vers ) ...
2 4! 6!
n n n m n r n m n m n r
r r
m m m r m r
θ θ
θ θ − ⋅ − ⋅ − ⋅
⋅ = ⋅ + + +
⋅ ⋅ ⋅
項名達在卷五的「總論」提及:
酌定此二術 酌定此二術 酌定此二術
酌定此二術,……。術中 術中 術中,本數之乘除 術中 本數之乘除 本數之乘除,根於連比例諸率 本數之乘除 根於連比例諸率 根於連比例諸率;用數之乘除 根於連比例諸率 用數之乘除 用數之乘除 用數之乘除,
根於零整分遞加 根於零整分遞加 根於零整分遞加
根於零整分遞加。所以能比例者 所以能比例者 所以能比例者,以同式兩等邊三角相連次列也 所以能比例者 以同式兩等邊三角相連次列也 以同式兩等邊三角相連次列也;所以與 以同式兩等邊三角相連次列也 所以與 所以與 所以與 遞加數
遞加數 遞加數
遞加數合 合 合者 合 者 者,以弧分遞加 者 以弧分遞加 以弧分遞加,諸率亦隨之遞加也 以弧分遞加 諸率亦隨之遞加也 諸率亦隨之遞加也。不拘拘倍分析分 諸率亦隨之遞加也 不拘拘倍分析分 不拘拘倍分析分,任立一 不拘拘倍分析分 任立一 任立一 任立一 分子母
分子母 分子母
分子母,而即有三角以著其形 而即有三角以著其形 而即有三角以著其形,有遞加以範其數 而即有三角以著其形 有遞加以範其數 有遞加以範其數 有遞加以範其數,奇偶錯立 奇偶錯立 奇偶錯立 奇偶錯立,和較互 和較互 和較互 和較互呈 呈 呈 呈,
以及正負加減之 以及正負加減之 以及正負加減之
以及正負加減之,所由然無不曲會冥府 所由然無不曲會冥府 所由然無不曲會冥府,弦與矢 所由然無不曲會冥府 弦與矢 弦與矢遂 弦與矢 遂 遂條然而各 遂 條然而各 條然而各就 條然而各 就 就其緒 就 其緒 其緒,理數 其緒 理數 理數 理數 之妙
之妙 之妙
之妙,固如是哉 固如是哉 固如是哉。 固如是哉
76
參閱本文 142 頁。
7
項名達, 《象數一原》卷五,頁 8~9。
取 ∆ 界金木~ ∆ 心界金,作 金水 垂直 金木,則 金水 = 水木。稱 金水 為 界金 之正矢, 金木 為 界金 之倍 矢。由此圖形可知 心界 = 界金
界金 金木 。
由此可知,項名達確切掌握圖形的畫法-割圓連比例圖形的結構,與遞加 數的對應關係,建立象與數本質的聯繫,所以,才依此建立上面這兩術。而且,
項名達還認為凡任意起根所建立的遞加圖,即可建立相應的割圓連比例圖形,
然後再藉由遞加圖求出弦矢公式的係數,亦即把卷一兩個弦矢公式( c 求 c ,而
mm 是正奇數,和
b求 b ,而 m 是正整數)推廣到更一般化的情況( c 求
m nm
c ,和
b求
n m
b ,其中 m,n 是正整數)。上文並說明這兩術是用連比例諸率作為冪級數的基 底,其係數為遞加數推導而出。而項名達所立的「知本度通弦求他度通弦」和「
知本度矢求他度矢」,還具有其它功用,他說: 「此二術乃其本術 此二術乃其本術 此二術乃其本術 此二術乃其本術,下二術特本 下二術特本 下二術特本 下二術特本 此變通之
此變通之 此變通之
此變通之,以備製表之用耳 以備製表之用耳 以備製表之用耳。」 以備製表之用耳
8亦即可以用此二術另闢兩術,下面新立的兩術 是用來建造三角函數值表的。
以半徑求逐度正弦 以半徑求逐度正弦 以半徑求逐度正弦 以半徑求逐度正弦
令圓心角 60 ° 之通弦為 c,則
c= 2 sin 30
r° = r 。令
2n60
c 代表圓心角為 2n 60 × 60 ° 的通弦,則
2n60
2 sin(n )
c = r ⋅ ° 。由公式「知本度通弦求他度通弦」,取 m=60,n=2 n 代換得
2 2 3 2 2 2 2 2 5
2n 3 2 2 5 4
60
2n 2n[60 (2n) ] 2n[60 (2n) ][60 3 (2n) ]
...
60 4 3!(60) 4 5! (60)
r r
c r
r r
− ⋅ − ⋅ − ⋅
= + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 2 2 2 2 2 2
3 2 5
2n 2n[60 (2n) ] 2n[60 (2n) ][60 3 (2n) ]
2 sin(n ) ...
60 4 3!(60) 4 5! (60)
r r
r r − ⋅ − ⋅ −
⇒ ° = + + +
⋅ ⋅ ⋅ ,
最後推得
2 2 2 2 2 2 2
2 2 4
(30 ) (30 )(30 3 )
sin( ) ...
2 30 4 3! (2 30)(30) 4 5! (2 30)(30)
n n n n n n
r n r − r − ⋅ − r
° = + + +
× ⋅ ⋅ × ⋅ ⋅ × 。
以半徑求逐度正矢 以半徑求逐度正矢 以半徑求逐度正矢 以半徑求逐度正矢
因為 60° 倍矢 2 vers60 r ⋅ ° = 2 (1 cos 60 ) r − ° = ,若我們想求 r r ⋅ vers( n ° ,由公 ) 式「知本度矢求他度矢」,取 m=60, n = n 代換得
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3
2
4 6 2
1 (60 ) (60 )(60 2 )
vers( ) ( ) ...
2 60 4! (60) 6! (60)
n n n r n n n r
r n r
r r
− − ⋅ −
⋅ ° = + + +
⋅ ⋅
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
4 6
1 (60 ) (60 )(60 2 )
vers( ) ( ) ...
2 60 4! (60) 6! (60)
n n n r n n n r
r n r
− − ⋅ −
⋅ ° = + + +
⋅ ⋅ 。
8
項名達, 《象數一原》卷五,頁 9。
上面這兩個公式,因為三十度正弦和六十度正矢均為二分之一半徑,所以,
項名達依照「知本度通弦求他度通弦」和「知本度矢求他度矢」,給出這兩個特例 的公式,上方二術可以求出正弦值和正矢值,對三角函數的造表法極有幫助,
這是項名達除了研究數學理論之外,還推及實用層面的一項應用。
4.1.2 論董氏四術 論董氏四術 論董氏四術 論董氏四術
項名達先列出董氏四術的表達方式,然後解釋如何由「知本度通弦求他度通 弦」及知「知本度矢求他度矢」獲得董氏四術。
(1)董氏第一術、有通弦 有通弦 有通弦, 有通弦 , ,求加幾倍弧分之通弦 , 求加幾倍弧分之通弦 求加幾倍弧分之通弦 求加幾倍弧分之通弦 凡弦之倍分 凡弦之倍分 凡弦之倍分 凡弦之倍分, , , ,皆取奇分 皆取奇分 皆取奇分 皆取奇分
以 c 表示圓心角θ 所對應之弦長,以 c 為圓心角
n nθ 所對應之弦長,其中 n 為奇數,則此術可以表示成
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
2 2 4 3 6
( 1) ( 1)( 3 ) ( 1)( 3 )( 5 )
...
4 3! 4 5! 4 7!
n
n n c n n n c n n n n c
c nc
r r r
− ⋅ − − ⋅ − − − ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
而項名達取公式「知本度通弦求他度通弦」,令 m=1 代入得
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
2 2 4 3 6
( 1) ( 1)( 3 ) ( 1)( 3 )( 5 )
...
4 3! 4 5! 4 7!
n
n n c n n n c n n n n c
c nc
r r r
− ⋅ − − ⋅ − − − ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
則與董氏第一術完全相同。
(2)董氏第二術、有矢 有矢 有矢, 有矢 , ,求加幾倍弧分之矢 , 求加幾倍弧分之矢 求加幾倍弧分之矢 求加幾倍弧分之矢 凡矢之倍分 凡矢之倍分 凡矢之倍分 凡矢之倍分, , , ,奇 奇 奇 奇耦 耦 耦 耦通用 通用 通用 通用
此處的矢是正矢,以 r ⋅ vers θ = r (1 cos ) − θ 表示圓心角θ 之正矢,以 vers( ) (1 cos )
r ⋅ n θ = r − n θ 表示圓心角
nθ 之正矢,其中 n 為整數。則此術可以表 示成
2 2 2 2 2 2 2 3
2
2 2
(4 4) 2 ( vers ) (4 4)(4 16) 2 ( vers ) vers( ) ( vers ) ...
4 3 4 4 3 4 5 6
n n r n n n r
r n n r
r r
θ θ
θ θ − ⋅ ⋅ ⋅ − − ⋅ ⋅ ⋅
⋅ = ⋅ − + −
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
,項名達取由公式「知本度矢求他度矢」,令 m=1 代入得
2 2 2 2 2 2 2 3
2
2
( 1)(2 vers ) ( 1)( 2 )(2 vers ) vers( ) ( vers ) ...
4! 6!
n n r n n n r
r n n r
r r
θ θ
θ θ − ⋅ − − ⋅
⋅ = ⋅ − + +
⋅ ⋅ ,
只要稍微將董氏第二術化簡即可看出兩者相同。
(3)董氏第三術、有通弦 有通弦 有通弦, 有通弦 , ,求幾分通弧 , 求幾分通弧 求幾分通弧之一通弦 求幾分通弧 之一通弦 之一通弦 之一通弦 此亦取奇數 此亦取奇數 此亦取奇數 此亦取奇數
以 c 表示圓心角θ 所對應之弦長,以
1m
c 表示圓心角 1
m
⋅ θ 所對應之弦長,其 中 m 為奇數,則此術可以表示成
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
1 3 2 2 5 4 3 7 6
1 ( 1) ( 1)( 3 1) ( 1)( 3 1)( 5 1)
...
4 3! 4 5! 4 7!
m
m c m m c m m m c
c c
m m r m r m r
− ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
而項名達由公式「知本度通弦求他度通弦」,令 n=1 代入得
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
1 3 2 2 5 4 3 7 6
1 ( 1) ( 1)( 3 1) ( 1)( 3 1)( 5 1)
...
4 3! 4 5! 4 7!
m
m c m m c m m m c
c c
m m r m r m r
− ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
⇒ = + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
與董氏第三術完全相同。
(4)董氏第四術、有矢 有矢 有矢, 有矢 , ,求幾分通弧之一矢 , 求幾分通弧之一矢 求幾分通弧之一矢 求幾分通弧之一矢 此亦奇耦 此亦奇耦 此亦奇耦 此亦奇耦通用 通用 通用 通用
此處的矢是正矢,以 r ⋅ vers θ = r (1 cos ) − θ 表示圓心角θ 之正矢,以 vers( ) (1 cos )
r r
m m
θ θ
⋅ = − 表示圓心角
m
θ 之正矢,其中 m 為正整數。則此術可以 表示成
2 2 2 2 2 3
2 4 2 6 2
1 1 (4 4) 2 ( vers ) (4 4)(4 4 4) 2 ( vers ) vers( ) ( vers ) ...
4 3 4 4 3 4 5 6
m r m m r
r r
m m m r m r
θ θ
θ θ − ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅
⋅ = ⋅ + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ , 而項名達從由公式「知本度矢求他度矢」,令 n=1,得
2 2 2 2 2 3
2 4 6 2
1 1 ( 1)(2 vers ) ( 1)( 2 1)(2 vers ) vers( ) ( vers ) ...
4! 6!
m r m m r
r r
m m m r m r
θ θ
θ θ − ⋅ − ⋅ − ⋅
⋅ = ⋅ + + +
⋅ ⋅ ⋅ ,
只要稍微將董氏第四術化簡即可看出兩者相同。
最後,關於董氏四術,項名達提出不解與困惑的地方:三角堆只可解釋前 兩個公式係數的由來,但後兩公式,卻無法從三角堆得到圓滿的對應與解釋,
而且董氏四術,並無法整合成更槪括化的公式,這對於一向追求一般化的項名 達來說,當然無法得到滿足。為此,項名達創立了更具一般化的弦矢公式,同 時也進一步揭示了杜氏九術和董氏四術的立法之源。
4.1.3 論杜氏九術 論杜氏九術 論杜氏九術 論杜氏九術
中國數學史上,魏晉的劉徽(約三世紀)是最早具有極限思想的數學家,他在
《九章算術》割圓術的注文寫到:「割之彌細 割之彌細 割之彌細 割之彌細, , ,所失彌少 , 所失彌少 所失彌少; 所失彌少 ; ;割之又割 ; 割之又割 割之又割, 割之又割 , ,以致於不 , 以致於不 以致於不 以致於不 可割
可割 可割
可割, , ,則與圓周合體而無所失矣 , 則與圓周合體而無所失矣 則與圓周合體而無所失矣。」 則與圓周合體而無所失矣
9除了割圓術,連同陽馬體積的推求,皆可顯
9
《九章算術劉徽注》卷一「方田」,收入郭書春、劉鈍點較《算經十書》 ,頁 91。
示他對極限原理的深刻體認,直到清朝中葉,數學家在極限方面還是不脫劉徽 割圓術的想法。雖然劉徽知道如何去窮盡,卻未能將窮盡的程度數量化,
10他的
「數而求窮之者 數而求窮之者 數而求窮之者, 數而求窮之者 , , ,謂以情推 謂以情推 謂以情推, 謂以情推 , ,不用籌算 , 不用籌算 不用籌算 不用籌算」,
11即是一個自白,而清中葉的數學家也 保有這種特質。底下論及的杜氏九術就隱含著極限的概念,而明安圖、董祐誠、
乃至項名達,在極限這方面的想法都與劉徽相近似。
《象數一原》中「杜氏九術」的名稱,與《割圜密率捷法》的九術名稱不同,
但與《割圜連比例術圖解》的名稱相同。為了了解項名達如何證明「杜氏九術」,
我們將項名達的寫法化為現代符號表示,並藉助下圖 4-1-2 來了解他的思路。
子 癸
辛
壬
丁 庚 乙
丙 戊 甲
己
(1)通弧求通弦 圖 4-1-2 論曰
論曰 論曰
論曰:設有弧析分至 設有弧析分至 設有弧析分至極 設有弧析分至 極 極多 極 多 多,所 多 所 所析 所 析 析之分必極細 析 之分必極細 之分必極細 之分必極細,此 此 此 此極 極 極 極細一弧通弦幾與弧合 細一弧通弦幾與弧合 細一弧通弦幾與弧合 細一弧通弦幾與弧合,
以極 以極 以極
以極多分乘之 多分乘之 多分乘之,即原設通弧 多分乘之 即原設通弧 即原設通弧 即原設通弧 。今以通弧求通弦 今以通弧求通弦 今以通弧求通弦,是以所 今以通弧求通弦 是以所 是以所 是以所析 析 析 析極細一分弧通弦 極細一分弧通弦 極細一分弧通弦 極細一分弧通弦,
而求原設多分弧通弦 而求原設多分弧通弦 而求原設多分弧通弦
而求原設多分弧通弦,則一分為分母 則一分為分母 則一分為分母,多分為分子 則一分為分母 多分為分子 多分為分子 多分為分子,乃倍分求弦術也 乃倍分求弦術也 乃倍分求弦術也 乃倍分求弦術也。
12這裡可以看出項名達已有極限的概念,底下論杜氏九術皆本此概念來推導,他 把通弧看成切得非常細的通弦之和,設將通弧切成 n 分,而一分通弦即視為 c,
即由公式「知本度通弦求他度通弦」,取
m= 1 ,即得
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
2 2 4 3 6
1
( 1) ( 1)( 3 ) ( 1)( 3 )( 5 ) 1 4 3! 4 5! 4 7! ...
n
n n n c n n n c n n n n c
c c
r r r
− ⋅ − − ⋅ − − − ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
其中上述公式的 n c ⋅ 逼近於
S,我們將每一項的分子化成一般式表示如下:
2
2 2 2 2 2 1 2 1 2 1
2 2
1 (2 1) ( 1 ) ... ( (2 1) )
k k[(1 )...(1 k )]
kn n n k c n c
n n
+ +
−
+× − × × − − ⋅ = − − ⋅
10
洪萬生, 〈 初探劉徽的窮盡法 〉 , 《師大學報》第 27 期(1982 年 6 月 5 日),頁 579~590。
11
《九章算術劉徽注》卷五 「 商功 」 ,收入郭書春 、 劉鈍點較《算經十書》 ,頁 134。
12
倍分求弦術即是董氏第一術。項名達, 《象數一原》卷五,頁 17。
己丁辛 稱為通弧,則己辛 稱為通
弦。 己丁 為通弧之半,稱為弧背。己庚
為弧背 己丁 之正弦。 庚丁 為弧背 己丁
之正矢,也是通弧 己丁辛 之「矢」。不妨
令通弧 己丁辛 =S,通弦 己辛 =
C,弧背
己丁 = a (即為通弧之半)。
可以看出分子的一般式逼近於 S
2k+1,所以項名達說:「遞次乘法 遞次乘法 遞次乘法,本應取分 遞次乘法 本應取分 本應取分子 本應取分 子 子 子 母各自乘相減數
母各自乘相減數 母各自乘相減數
母各自乘相減數,今分子極多 今分子極多 今分子極多,自乘後則越多 今分子極多 自乘後則越多 自乘後則越多,分母又為一 自乘後則越多 分母又為一 分母又為一,不煩乘 分母又為一 不煩乘 不煩乘,祇 不煩乘 祇 祇須 祇 須 須減 須 減 減 減 一 一 一
一、九 九 九、二十五等數 九 二十五等數 二十五等數,是減數甚微 二十五等數 是減數甚微 是減數甚微,可不必減 是減數甚微 可不必減 可不必減 可不必減。」
13所以,上述的「知本度通弦 求他度通弦」可以改寫成
3 5 7
2 2 4 3 6
...
4 2 3 4 2 3 4 5 4 2 3 4 5 6 7
S S S
C S
r r r
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
從這兒可以看出項名達是用「逼近」的想法來處理問題,雖然缺乏符號式的 表達,但他能依照直觀來思維,而以「逼近」類化到「極限」的情境解決極限的問 題。
(2)通弧求矢(通弧即為圓心角 2 α 所對應的弧長,矢為 r ⋅ vers α )
項名達同樣把通弧看成切得非常細的通弦之和,設將通弧切成 n 分,而一 分通弦即視為 c,其對應之倍矢為
b,通弧
S所對照的圓心角為 2 α ,一分通弦 對照的圓心角 2
n
α ,弧背 a 對照的圓心角 2 2 2 2
n n
α α
α = = ⋅
,即弧背 a 分成 2
n等
分得一分弧,又矢為 r ⋅ vers α ,可由「知本度矢求他度矢」取 m = 1, n 以 2
n
取代得
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3
4 6 2
(2 ) (2 )(4 )
vers ...
2 4 4! 2 6! 2
n b n n b n n n b
r ⋅ α = + − r ⋅ + − r − ⋅ +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
由
r c c
2c b = ⇒ = 代入上式得 b r
2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3
4 6 2
( ) ( 2 ) ( ) ( 2 )( 4 ) ( )
vers ...
2 4 4! 2 6! 2
c c c
n n n n n n
r r r
r α r r
− ⋅ − − ⋅
⋅ = − + −
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
又
n c⋅ →
S,故上式分子
2 2 2
2 2 2 2 2 1 2 2 2 2
1
2 2
( 2 )...( (2 ) ) ( ) (1 ( ) )...(1 ( ) )
k
k k
k
c k c
n n n k n
r n n r
+
+ +
− − ⋅ = − − ⋅
+ 2 21 k k
S r
+
→
+,代入上式得
2 4 6 8
2 3 3 5 4 7
vers ...
4 2! 4 4! 4 6! 4 8!
S S S S
r ⋅ α = r − r + r − r +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
(3)弧背求正弦
13
項名達, 《象數一原》卷五,頁 18。
項名達把弧背看成切得非常細的弦之和,設將弧背切成 n 分,而一分弦即 視為 c,弧背對照的圓心角 α ,即可由公式「知本度通弦求他度通弦」求全弧通 弦。取
m= 1 , n 以 2n 取代,則全弧通弦為
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
2 2 2 4 3 6
2 (4 1) 2 (4 1)(4 3 ) 2 (4 1)(4 3 )(4 5 )
2 ...
4 3! 4 5! 4 7!
n
n n c n n n c n n n n c
c nc
r r r
− ⋅ − − ⋅ − − − ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
又 n c ⋅ → ,故分子 a
2
2 2 2 2 1 2 1 2 1
2 2
1 (2 1) (4 1) ... (4 (2 1) )
k k(4 )...(4 k )
kn n n k c n c
n n
+ +
−
+− × × − − ⋅ = − − ⋅ 4
k a2 1k+→ ⋅ ,代入上式得
3 5 7
2 4 6
2 2 2
2 sin 2 ...
3! 5! 7!
a a a
r a
r r r
α
⋅ = − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ,推得
3 5 7
2 4 6
sin ...
3! 5! 7!
a a a
r a
r r r
α
⋅ = − + − +
⋅ ⋅ ⋅ 。
(4)弧背求正矢
項名達同樣把弧背看成切得非常細的弦之和,設將弧背切成 n 分,而一分 弦即視為 c,一分倍矢視為 b,弧背對照的圓心角α ,而一分弦對照的圓心角
n
α ,即可由公式「知本度矢求他度矢」,取
m= 1 ,則
2 2 2 2 2 2 2 2 3
2
( 1) ( 1)( 2 ) vers( )
2 4! 6!
n b n n b n n n b
r ⋅ α = − − ⋅ r + − r − ⋅
⋅ ⋅
2 2 2 2 2 2 4
3
( 1)( 2 )( 3 ) 8! ...
n n n n b
r
− − − ⋅
− +
⋅ ,
由
r c c b= ,
c
2b r
⇒ = ,又 n c ⋅ → 得 a
2 4 6 8
3 5 7
vers ...
2! 4! 6! 8!
a a a a
r ⋅ α = r − r + r − r +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
(5)通弦求通弧
項名達同樣把通弧看成切得非常細的弦之和,設將通弧切成 m 分,而全弧 通弦視為 C,一分弧通弦為
1m
c ,即由公式「知本度通弦求他度通弦」,取
n= 1 , 得
2 2 3 2 2 2 5
1 3 2 2 5 4
1 ( 1 ) ( 1 )(9 1) 4 3! 4 5!
m
m C m m C
c C
m m r m r
− ⋅ − − ⋅
= + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 2 2 2 7
3 7 6
( 1 )(9 1)(25 1)
...
4 7!
m m m C
m r
− − − ⋅
+ +
⋅ ⋅ ⋅ ,
兩邊同時乘上
m,得
2 2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 7
1 2 2 2 4 4 3 6 6
( 1 ) ( 1 )(9 1) ( 1 )(9 1)(25 1) 4 3! 4 5! 4 7! ...
m
m C m m C m m m C
mc C
m r m r m r
− ⋅ − − ⋅ − − − ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
當分割至細時,
2 2 2 2 2
2
2 2
( 1 ) (3 1 )
1, 3 ,...
m m
m m
− ⋅ −
→ → 類推之 ,又
1m
m c ⋅ → S ,得 通弧
3 5 7
2 2 4 3 6
9 9 25 4 3! 4 5! 4 7 ! ...
C C C
S C
r r r
⋅ ⋅ ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
(6)矢求通弧(通弧即為圓心角 2 α 所對應的弧長,矢為 r ⋅ vers α )
設通弧對應的圓心角為 2 α ,項名達同樣把通弧看成切得非常細的弦之和,
設通弧切為 m 等份,相當弧背切了 2
m
等份,每一分弧對應的圓心角為 2
mα ,設
通弧 r ⋅ (2 ) α 對應的倍矢
b= 2
r⋅ vers α ,一分弧之倍矢為
22 2 vers
m
b r
m
= ⋅ α ,一分
通弦即視為
22 sin
m
c r m
= ⋅ α ,由公式「知本度矢求他度矢」取 n = 1, m 用 2
m
取代得
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4
2
2 4 6 2 8 3
2 2 (2 ) 2 (2 )(2 2 ) 2 (2 )(2 2 )(2 3 )
( ) ...
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
m
m b m m b m m m b
b b
m m r m r m r
− − − ⋅ ⋅ − − ⋅ − ⋅ ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 又
2 2 2
2
2 2 2
2 2 2 2 2
2 2
, , 4 4
2 2
m
m m m m m
m m
r c m m
rb c r b c m c S
c b
= ⇒ = ⇒ ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ →
………..(a)
故等號兩邊再乘上 m r 得
22 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 4
2
2 2 4 2 6 3
2 ( 4) 2 ( 4)( 2 4) 2 ( 4)( 2 4)( 3 4)
4 ...
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
m
r m b r m m b r m m m b
m rb rb
m r m r m r
⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
⋅ = + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 當分割至細時,
2 2
( 4) m 1
m
− → ,
2 2
4
( 4)(4 4) m m 4
m
− −
→ ,
2 2 2
6
( 4)(4 4)(9 4) m m m 4 9
m
− − −
→ × 底下類推之,並由(a)代入上式得
2 3 4
2
2 3
4 4 4 4 4 9
4 ...
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
r b r b r b
S rb
r r r
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
2 3 4
2
2 2 3 3
(8 vers ) 4 (8 vers ) 4 9 (8 vers )
[(8 vers ) ...]
4 3 4 4 3 4 5 6 4 3 4 5 6 7 8
r r r
S r r
r r r
α α α
α ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⇒ = ⋅ ⋅ + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
(7)正弦求弧背
項名達同樣把弧背看成切得非常細的弦之和,設將弧背切成 m 分,弧背對
照的圓心角α,一分弦對照的圓心角
mα ,通弧對照的圓心角 2 2m m α = α ⋅
,設以 全弧對照的通弦為
C, 一分弦即視為
12m
C , 由公式「知本度通弦求他度通弦」得
2 3 2 2 5 2 2 2 7
1 3 2 2 5 4 3 7 6
2
(4 1) (4 1)(4 9 1) (4 1)(4 9 1)(4 25 1) 2 4 3! (2 ) 4 5! (2 ) 4 7! (2 ) ...
m
C m C m m C m m m C
C m m r m r m r
⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 3 2 2 5 2 2 2 7
1 3 2 2 5 2 4 4 7 3 6 6
2
(4 1) (4 1)(4 9 1) (4 1)(4 9 1)(4 25 1) 2 2 4 3! 2 4 5! 2 4 7! ...
m
C m C m m C m m m C
mC m r m r m r
⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅
⇒ = + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 當我們切的夠細時,則
12m
m C ⋅ → ,故 a
C= 2
r⋅ sin α ,上式兩邊同乘上 m,且上 式分子
2 2
(4 4) m 4
m
⋅ −
→ ,
2 2
2 4
(4 4)(4 9 4) m m 4 9
m
⋅ − ⋅ ⋅ −
→ ⋅ ,…類推之,帶入上式即得
2 3 2 2 5 2 2 2 7 2 2 2 2 9
2 4 6 8
1 ( sin ) 1 3 ( sin ) 1 3 5 ( sin ) 1 3 5 7 ( sin )
sin ...
3! 5! 7! 9!
r r r r
a r r r r r
α α α α
α ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= ⋅ + + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
(8)正矢求弧背
項名達同樣把弧背看成切得非常細的弦之和,設將弧背切成 m 分,弧背對 照的圓心角α ,一分弦對照的圓心角
m
α ,設弧背對應的倍矢為 b,而一分倍矢 即視為
1m
b ,即由公式「知本度矢求他度矢」得
2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 4
2
1 4 6 2 8 3
1 (1 ) (1 )(1 2 ) (1 )(1 2 )(1 3 )
( ) ...
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
m
m b m m b m m m b
b b
m m r m r m r
− − − ⋅ ⋅ − − ⋅ − ⋅ ⋅
= − + − +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 由
1
2
1 1
1 1
m
m m
m m
r c
b r c
c = b ⇒ = ,又
2 1 2 12 2m m
m b r ⋅ = m ⋅ c → a ,故上式同乘上 m
2⋅ 得 r
2 3 4
2
2 3
(2 vers ) 4 (2 vers ) 4 9 (2 vers )
[(2 vers ) ...)]
3 4 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8
r r r
a r r
r r r
α α α
α ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= ⋅ ⋅ + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
(9)圜徑求周
取 60 ° 的通弦為 c ,則 c = ,將 r 60° 之通弧 m 等分,則得到 m 條弦,每條弦 長
1m
c ,即由公式「知本度通弦求他度通弦」得
2 3 2 2 2 5 2 2 2 2 2 7
1 3 2 2 5 4 3 7 6
1 ( 1) ( 1)( 3 1) ( 1)( 3 1)( 5 1) 4 3! 4 5! 4 7! ...
m
m c m m c m m m c
c c
m m r m r m r
− ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,
當 m 極大時,
1m
m c ⋅ → 60° 通弧 = 1
6 圓周長,又上式
3 5 7
1 2 2 4 3 6
9 9 25 4 3! 4 5! 4 7! ...
m
r r r
m c r
r r r
⋅ ⋅ ⋅
⋅ → + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 31 9 9 25
(1 ...)
4 3! 4 5! 4 7!
r
⋅
= + + + +
⋅ ⋅ ⋅
則圓周 6 (1 1
29 9 25
3...) 3(2 ) 3(2 ) 9 3(2 )
29 25 3(2 )
3...
4 3! 4 5! 4 7! 4 3! 4 5! 4 7!
r r r
r
⋅
r⋅ ⋅ ⋅
= + + + + = + + + +
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 。
我們來看看項名達所求的圜周值:「若以千 若以千 若以千萬為圜徑 若以千 萬為圜徑 萬為圜徑,則求至第十一數 萬為圜徑 則求至第十一數 則求至第十一數,并 則求至第十一數 并 并 并 之得三千一百四十一萬五千九百二十六
之得三千一百四十一萬五千九百二十六 之得三千一百四十一萬五千九百二十六
之得三千一百四十一萬五千九百二十六,即圜周 即圜周 即圜周 即圜周。」
14亦即若由此式求至第十一 數,相當得到圓周率 π = 3.1415926 。董祐誠所列出弧線表,是以半徑為一千兆,
而求出的全周是 6283185307179586,我們在此同時列出作個對比。在董祐誠的 著作中,圜徑求周是擺在第一術,項名達介紹明氏九術之順序除圜徑求周之外,
其它順序是和董祐誠相同。
本節項名達處理杜氏九術時是用逼近的概念解釋,但其中已隱含對極限和 無窮的看法。而在「通弧求通弦」公式的推算過程中,當提及各分子所含各減數 的產生原因時,他指出:
其實弦求弦 其實弦求弦 其實弦求弦
其實弦求弦, , , ,乘法有減數 乘法有減數 乘法有減數 乘法有減數, , , ,弧求弦 弧求弦 弧求弦 弧求弦, , ,乘法無減數 , 乘法無減數 乘法無減數 乘法無減數, , , ,非不必減 非不必減 非不必減 非不必減, , , ,本不應減也 本不應減也 本不應減也 本不應減也。
葢減數生於分母之一 葢減數生於分母之一 葢減數生於分母之一
葢減數生於分母之一, , ,雖分母極細 , 雖分母極細 雖分母極細, 雖分母極細 , ,分子極多 , 分子極多 分子極多, 分子極多 , ,而終有分在 , 而終有分在 而終有分在, 而終有分在 , ,弦究微 , 弦究微 弦究微歉於 弦究微 歉於 歉於 歉於 弧
弧 弧
弧。若渾與弧和 若渾與弧和 若渾與弧和, 若渾與弧和 , ,則必無分可析 , 則必無分可析 則必無分可析, 則必無分可析 , ,無子母可名 , 無子母可名 無子母可名, 無子母可名 , ,分子即通弧 , 分子即通弧 分子即通弧, 分子即通弧 , ,分母并 , 分母并 分母并無其 分母并 無其 無其 無其 一
一 一
一, , ,無其一是無減數矣 , 無其一是無減數矣 無其一是無減數矣。 無其一是無減數矣 。 。 。
15這裡就把逼近的想法更進一步的擴展,有了極限思想,在中國傳統數學,
極限思想和直曲轉化思想源遠流長,從《九章算術》和劉徽,到明安圖和董祐 誠,對圓內接正多邊形和圓周、弦與弧的互相轉化都隱含極限思想,顯然項名 達繼承了這些前輩的想法。同時在卷五他也對有盡與無盡提出看法,他在卷五 的「總論」指出:「蓋弦矢 蓋弦矢 蓋弦矢, 蓋弦矢 , , ,方邊也 方邊也 方邊也; 方邊也 ; ; ;弧 弧 弧, 弧 , ,圜 , 圜 圜 圜線也 線也 線也 線也, , ,方有盡 , 方有盡 方有盡 方有盡, , ,圜 , 圜 圜 圜無盡 無盡 無盡, 無盡 , ,分之設也 , 分之設也 分之設也。 分之設也 。 。 。 可有盡而亦可無盡
可有盡而亦可無盡 可有盡而亦可無盡
可有盡而亦可無盡, , ,假其有盡者 , 假其有盡者 假其有盡者, 假其有盡者 , ,察數之變 , 察數之變 察數之變, 察數之變 , ,而還其無盡者 , 而還其無盡者 而還其無盡者, 而還其無盡者 , ,得理之通 , 得理之通 得理之通, 得理之通 , ,弧與 , 弧與 弧與 弧與 弦矢乃無可復遁
弦矢乃無可復遁 弦矢乃無可復遁
弦矢乃無可復遁。 。 。 。」
16這是項名達從「逼近」類化到「極限」的想法,雖然他沒能意 識到取無限小量所引發的混淆涵義-諸如芝諾(Zeno,約西元前 490~西元前 425)
14
項名達, 《象數一原》卷五,頁 30。
15
項名達, 《象數一原》卷五,頁 18~19。
16
項名達, 《象數一原》卷五,頁 30。
悖論,
17但還是反應出對於有盡無盡的辯証認識,以及從有盡引向無盡的歸納 推理思想。項名達卷五的思想接近了微積分學,像英國漢學家和傳教士偉烈亞 力(Alexander Wylie,1815~1887)說:
18「微積分為中土算書所未有,然觀當代天算 家,如董方立氏、項梅侶氏、徐君青氏、戴鄂士氏、顧尚之氏、暨李君秋紉,
所著各書,其理有甚近微分者。」
19項名達等數學家的所隱含的極限思想和直曲 轉化思想,為了不久後傳入的解析幾何和微積分等近代數學知識,奠定了重要 的思想基礎。
4.2《象數一原 象數一原 象數一原》卷六 象數一原 卷六 卷六: 卷六 : :諸術明變 : 諸術明變 諸術明變 諸術明變
《象數一原》包含相當豐富的辯証思想,卷六一開始,項名達就提出:
象百變 象百變 象百變
象百變,即數亦百變 即數亦百變 即數亦百變,全體達用 即數亦百變 全體達用 全體達用,故無一非變 全體達用 故無一非變 故無一非變 故無一非變,全用在體 全用在體 全用在體 全用在體,故無變非一 故無變非一 故無變非一 故無變非一,
非體一 非體一 非體一
非體一,而用變也 而用變也 而用變也。 而用變也 。 。 。前所論 前所論 前所論,象為弦矢 前所論 象為弦矢 象為弦矢,正不惟弦矢而已 象為弦矢 正不惟弦矢而已 正不惟弦矢而已,一度中八綫皆 正不惟弦矢而已 一度中八綫皆 一度中八綫皆 一度中八綫皆 是象 是象 是象
是象,豈遂不與數會者 豈遂不與數會者 豈遂不與數會者 豈遂不與數會者?又不 又不 又不 又不惟 惟 惟八 惟 八 八 八綫 綫 綫 綫而已 而已 而已,盈兩閒 而已 盈兩閒 盈兩閒 盈兩閒、耳聞 耳聞 耳聞 耳聞、目見 目見 目見 目見、身觸 身觸 身觸 身觸、
意知者皆是象 意知者皆是象 意知者皆是象
意知者皆是象,豈遂不與數會者 豈遂不與數會者 豈遂不與數會者 豈遂不與數會者?今將舊所定弦矢求八綫術 今將舊所定弦矢求八綫術 今將舊所定弦矢求八綫術 今將舊所定弦矢求八綫術,開諸乘方捷 開諸乘方捷 開諸乘方捷 開諸乘方捷 術 術 術
術,算律管新術 算律管新術 算律管新術列於卷中 算律管新術 列於卷中 列於卷中,是皆從遞加數轉變而得 列於卷中 是皆從遞加數轉變而得 是皆從遞加數轉變而得。 是皆從遞加數轉變而得
20文中對「象」與「數」有著精采的描述。這裡的「象」相當於空間形式,「數」相當於 數量關係。象與數,有著非常密切的關係。可以透過數量關係研究空間形式,
也可以通過空間形式來研究數量關係。像卷一、卷三,項名達先創造一個割圓
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芝諾的著作並沒流傳下來,只能透過批評他的亞里士多徳及其詮釋者辛普里西奧斯 才得以了解芝諾悖論的要旨,關於運動的有四個悖論:二分說、阿基里斯追龜說、飛 箭靜止說、運動場悖論,前三個悖論揭示的是事物內部的稠密性和連續性的之間的區 別,是無限可分和有限長度之間的矛盾,他反對那種空間是點的總和、時間是瞬刻的 概念,他想證明在空間作為點的總和的概念下運動是不可能的。
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偉烈亞力是名英國籍的新教傳教士、漢學家、翻譯家、出版人以及藏書家。1846 年 受聘到上海的倫敦宣道會(London Missionary Society)創辦的出版社「墨海書館」工作。
1847 年 8 月 26 日抵達上海,隨即在「墨海書館」任職。在 1852 年到 1859 年間,和李 善蘭等人合譯了《幾何原本》的後九卷和英國數學家 de Morgan 的代數著作。
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何紹庚, 〈 象數一原提要 〉 ,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷,頁 5-471。
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