楊輝算法

楊輝算法》是宋代數學家楊輝的三種後期六卷數學著作的總稱,這三種著作是《乘除通變算寶》卷上下、《田畝比類乘除捷法》卷上中下、和《續古摘奇算法》。

楊輝算法
楊輝算法書影
楊輝縱橫圖

田畝比類乘除捷法

《田畝比類乘除捷法》二卷。卷上敘述長田形、圭田、斜田、圓田、環田、苑田和丘田的面積計算以及圭垛、梯形垛、方箭、圓箭等數列求和。

乘除通變算寶

《乘除通變算寶》三卷。

卷上《算法通變本末》

  • 《習算綱目》,楊輝為學員制定的學習綱目和時間表,例如 「學相乘起例定位 功課一日」,「溫習九歸題目 一日」;「開方乃算法中大節目」,用兩月演習題目等。
  • 商用乘除算題;此卷詳細敘述六種乘法和五種速算加法[1][2]

六種速算乘法

    • 單因乘:一位數的乘法; 例子:以 乘8除100 代替 除 12.5
 
    • 重因乘:一位數因子乘法; 例子: 274 × 48 =274 × 6 × 8
    • 身前乘:用於乘數個位=1的乘法,例子 232 × 31 = 232 × 30 + 232
    • 損乘:減法乘: ×9 代以 -1, 乘8 代以 -2
    • 相乘;
    • 重乘:
    • 因子乘;

五種速算加法

  • 加一位法,用於乘法 11 至 19 例:274 * 16 = 274 * 10 + 274 *6, 即 將274 *6 + 274 左移一位 ( = * 10)
  • 加二位法,用於乘數 111 至 119,例:274 * 116 = 274 左移二位 + 274 左移一位 + 275 *6 = 27400 +2740 +274*6
  • 加隔位法,用於乘數101 至 109
  • 重加
  • 連身加,用於乘數 21-29

五種速算減法

  • 減一位
  • 減二位
  • 重減
  • 隔為減

卷中《乘除通變算寶》

敘述乘除通變算寶,和籌算速算法,包括加法乘、九歸新括。

卷下《法算取用本末》

是前兩卷所述各種方法的應用題例,1-300籌算速算法。用代數方法建立二至四次方程從已知面積求線段,

續古摘奇算法

《續古摘奇算法》二卷。

卷上敘述縱橫圖幻方幻圓;求年內日甲,地支逢宿、甲子逢宿;數列求和,量倉法,面積速算等。

  • 縱橫圖:洛書,河圖,四四圖,五五圖,六六圖,六十四圖,九九圖,百子圖,聚五圖,聚六圖,聚八圖,攢九圖,八陣圖,連環圖。
  • 三五七數二問,七八九數,十一十二十三,三五七九,六十甲子納音,求年內日甲子積數,地支逢宿,甲子逢宿,量倉法,共賣紗絹等。

卷下敘述二次方程求解,雞兔同籠百雞問題;乘除速算,盈不足,方圓論和海島問題等19問。

  • 三雞折直,三果共價,方金求重,開河問積,河上蕩杯,引繩量木,賊人盜絹盈不足,方圓總論,隔水望木(海島)等。

版本

  • 宋刊楊輝算法(散失)
  • 明代洪武古杭勤德堂木刻本。
  • 明《永樂大典
  • 1433年朝鮮刊《楊輝算法》。北京圖書館藏。
  • 清乾隆丙申年(1776年)知不足齋叢書第二十七集《續古摘奇算法》卷下。
  • 清道光郁松年刻《楊輝算法》六卷。
  • 1661年日本關孝和傳寫《楊輝算法》足本三冊。
  • 1917年日本三上義夫將關孝和抄足本《楊輝算法》抄寄李儼,現藏中國科學院自然科學史研究所。
  • 《算法通變本末》《乘除通變算寶》《法算取用本末》商務印書館 叢書集成 #1192 中華民國二十五年
  • 《田畝比類乘除捷法》 《續古摘奇算法》 中華書局 1985(不全,缺幻方幻圓內容)
  • 《楊輝算法》 孫宏安 譯註 遼寧教育出版社 1997
  • 《楊輝算法導讀》 郭熙漢 湖北教育出版社 1996

參考文獻

引用

  1. ^ 藍麗蓉 The Yang Hui Suan Fa, a Thirteen Century Chinese Mathematical Treatise, 香港《崇基學報》 1968.
  2. ^ 吳文俊主編 《中國數學史大系》 第六卷 南宋時代 楊輝 577-583頁

來源