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小數解方程的解法

生活 更新时间:2024-07-30 23:11:47

公元25年,劉秀稱帝,定都洛陽,“東漢”由此開始;公元98年,圖拉真繼位,控制了橫跨歐、亞、非的大約500萬平方公裡的土地,羅馬帝國達到極盛。

小數解方程的解法(九章算術用于解方程的今有術)1

公元1世紀的世界大國——圖片來自網絡

公元1世紀,對于中國數學則更顯重要,因為正是在短短的幾十年裡,與西方《幾何原本》齊名的算學巨著《九章算術》經多人整理後問世。

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《九章算術》全書分九章,共收有246個數學問題,為後世中國數學之典範,書中很多方法、法則在當時世界都處于領先地位。《九章算術》對方程的貢獻主要體現在:用“今有術”、“還原法”解一元一次方程——方法領先于古埃及等古代文明、“開方術”、采用分離系數的方法表示線性方程組、正負數的乘除法等。

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一、“今有術”、“還原法”

例1:今有術——異乘同除

今有貸人千錢,月息三十,今有貸人七百五十錢,九日歸之。問息幾何?

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例2:“還原法”

今有穿地,袤一丈六尺,深一丈,上廣六尺,為垣積五百七十六尺。問穿地下廣幾何?答曰:三尺、五分尺之三。

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二、“開方術”

《九章算術》“少廣”章,有“開方術”.摘錄第12題如下:

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“今有積五萬五千二百二十五步,問為方幾何”

“置積為實.借一算。步之,超一等.議所得,以一乘所借一算為法而以除.除已,倍法為定法.其複除,折法而下.複置借算步之如初.以複議一乘之,所得副,以加定法,以除.以所得副從定法,複除下折如前....”

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“開方術”解讀

古文的理解是很難的,為了讓解題過程通俗易懂,現在借助于劉徽注的幾何解釋、結合通俗語言為大家介紹其核心思想與求解過程。

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對55225開平方,相當于解方程

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從幾何角度來看,相當于算出面積為S=55225的正方形的邊長。【隻讨論正數】

【解題核心】

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【準備】結合圖示,下面的讨論用到兩個知識點:

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【幾何圖示】

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【詳細過程】

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所以所求正方形邊長=x y z=200 30 5=235.即,55235的平方根為235。

《九章算術》是我國古代十大算經之首,書分“九章”,解決了我國古代人民在生活、工程上遇到的246個實際問題。《九章》的“算法”之妙是我們很難想到的,也是領先于當時世界其他文明的。

“今有術”、“還原法”是我國首創之一元一次方程之解法,與古埃及、巴比倫的“試位法”相比簡單很多,并且有“負數”的乘除運算。“開方術”為我國宋元時期的“增乘開方術”開辟道路——後者是方程“數值解法”的裡程碑。另外,劉徽的“開方術”幾何解釋相當于知道了恒等式

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。這在曆史上也是領先的。

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