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數學史與代數學習 (第 5 頁)

洪萬生

 


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.原載於數學月刊第二十七卷第七期
.作者當時任教於台灣師範大學數學所
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《數理精蘊》與借根方法

天元術大概在十八世紀末才重現江湖。在該世紀初,西方代數開始經由耶穌會士的手傳入中國。先是「借根方比例法」,然後是「阿爾熱巴拉新法」。前者出身傳教士所譯《借根方算法節要》,後來經康熙皇帝指示,編入《數理精蘊》(1723)卷三十二∼三十六。所謂「借根方(比例)法」,據梅成(《數理精蘊》編者之一)解釋:

借根方(之)法,原名東來法,今名乃譯書者就其法而質言之也。 根者線也,面之界也,體之楞也。凡布算先借一根為所求之物, 與借衰略相似。借根而併言方者,初入算雖只借根, 但根乘根則成平方,根乘平方則成立方,以及屢乘至多乘方, 俱所必用,故名之曰借根方法也。

例如《數理精蘊》借根方法中一元一次方程問題(圖三)

設如有一竹竿,長一丈。欲分為大、 小兩分,大分比小分多四尺,問大、小分各幾何?



圖三:《數理精蘊》借根方法第一個例題

以借根方法求解如下:

法借一根為小分,則大分即為一根多四尺。 兩數相加得二根多四尺與一丈相等。二根既多四尺, 乃減去所多四尺,餘二根。又於一丈內亦減去四尺,餘六尺, 是為二根與六尺相等。二根既與六尺相等,則一根與三尺相等。 前既借一根為小分,則三尺即小分,再加四尺得七尺,即大分也。

此外,《數理精蘊》也列式如下:



請注意此處「多」表示「加」,本書同時引進「$\bot$」表示加號,「=」表示等號。至於「少」則表示「減」,以「-」表示減號(本例無此符號)。

如果不考慮「列式」,純就「法」而言,那麼,借根方法是卡當諾 (G. Cardano, 1501∼1576)式的代數,至於其始祖則是被認為發明 algebra 的阿拉伯數學家阿爾花拉子模 (al-Khwarizmi)。 "algebra" 一字是阿爾花拉子模著作書名《Hisab al-jabr w`al muqabala》中 "al-jabr" 一字的變形,原意是還原 (restoration),亦即將 2x+5=8-3x 「還原」成 5x+5=8

這兩家代數的特徵,當然是方程表示式中的等號之任一邊永遠不會是 0!《數理精蘊》顯然沿襲了此一體例,不過,阿爾花拉子模和卡當諾用以說明借根方法的「幾何演示」 (geometric demonstration),卻不見蹤影了,原因何在,我們還需要進一步研究。

   

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編輯:楊佳芳 / 校對:楊佳芳 / 繪圖:簡立欣 最後修改日期:2/17/2002