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九章算术的数学思想与方法有哪些

发布时间:2022-04-28 09:21:06

⑴ 九章算术对学习数学有什么帮助,什么用

(一)数形结合
《九章算术》开创了中国古代数学中的数形结合研究方法,具体表现为用数的计算来解决形的理论问题,如其中的“方田”章;用形的直观来解决数的算法,如其中的“开方术”“开立方术”等。数形结合的思想有利于数学在各个领域的融会贯通,是现代数学特别强调的基本数学思想方法之一。
(二)算法化
《九章算术》在各章内容中都有提出多样的算法,往往一种算法可以解决类似的一系列生活实际问题,方便世人去运用,这种算法化思想是由中国传统数学实用性特征所决定的。若处在当时的时代背景下,中国古代的这种算法化数学思想,与西方国家相比较而言,更具有优势。
(三)模型化
《九章算术》的大部分问题基本上是以问题为中心,以算法为基础,由问题到算法的过渡则是借助于思维中所建立的数学模型,故数学模型是为了解决数学原型的问题而设置的,是世人体会数学与外部世界的基本途径。数学模型其实就是对现实生活中一些信息进行简单化处理,通过严密的推理及计算,对所得的数据进行分析、预测和控制,再对结果在进行检测,那么就可以运用到生活实践当中。

⑵ 贾宪讲解《九章算术》的原理是什么

贾宪对于《九章算术》中提出的问题,抽象分析,揭示数学本质;借助程序化,讲解方法的原理;提纲挈领,梳理知识脉络;注重知识系统化,避免产生悖论。这些思想方法对宋元数学家有着很深的影响。

比如:杨辉着《详解九章算法》借鉴了贾宪的抽象和探索成果,对《九章》各题重新纂类;李冶着《测圆海镜》就继承并发扬了这些数学方法,建立了一个逻辑严密的演绎体系。

朱世杰着《四元玉鉴》也用到这些思想方法,成就了我国古代数学史上的巅峰之作;秦九韶着《数术大略》不言具体数字更是师法贾宪,可见其方法论的生命力。

当然,这些数学思想方法也并非贾宪独创,也是历代数学着述、研究、积累的结果,而贾宪又将其提炼和传承。

总之,“贾宪三角”的发现及与之密切相关的“增乘开方法”的创立,对于我国古典数学于宋元时期达到高峰起到了重要的推动作用。

⑶ 九章算术的主要内容是什么,其具有世界意义的数学成就又有哪些

《九章算术》是中国古代数学专着,承先秦数学发展的源流,进入汉朝后又经许多学者的删补才最后成书,这大约是公元一世纪的下半叶.它的出现,标志着中国古代数学体系的形成.
后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的.唐宋两代都由国家明令规定为教科书.1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻,这是世界上最早的印刷本数学书.
《九章算术》共收有 246个数学问题,分为九章.分别是:方田、栗米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股.
《九章算术》是世界上最早系统叙述了分数运算的着作;其中盈不足的算法更是一项令人惊奇的创造;“方程”章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则.

⑷ 古代数学家刘徽是以怎样的思想来丰富《九章算术》的内容的

刘徽认为,用数学方法解决实际问题,应在认识数学精理的基础上尽量灵活运用各种数学方法,所谓“设动无方”,而不应“专于一端”,不知变通。他以《庄子》“庖丁解牛”的寓言作比喻,说“数,犹刃也。易简用之则动中庖丁之理,故能和神爱刃,速而寡尤。”因此,他对一个问题常常提出几种不同的解法,对一种解法,又提出不同的理解途径,大大丰富了《九章算术》的内容。

⑸ 《九章算术》的主要内容是什么

《九章算术》是《算经十书》中内容最丰富和最重要的一部。几乎集中了过去和当时的全部数学知识,是中国最早的一部数学专着。《九章算术》经过了历代各家的修订和增补,逐渐成为定本。

《九章算术》是用问题集的形式编写的。全书共收集了246个问题,分为九章,所以叫做《九章算术》。这九章分别是:

第一章“方田”,主要讲述田亩面积的计算。

第二章“粟米”,讲述各种比例问题,特别是各种粮谷之间的比例交换。

第三章“衰分”,“衰”是按比例,“分”是分配,讲述按照比例分配的问题。

第四章“少广”,“少”是多少,“广”是宽广。“少广”就是已知面积和体积,反过来求某一边的问题,其中讲解了开平方、开立方的问题。

第五章“商功”,“商”是商量,“功”是工程。这是有关各种工程计算,主要是各种体积计算的问题。

第六章“均输”,是计算如何按照人口多少、路程远近等条件,合理安排各地区运输赋粟和分派徭役等问题。

第七章“盈不足”,是用假设的方法来解决某些难以解决的问题。

第八章“方程”,讲述关于一次方程组的解法。其中还有正负数的概念以及正负数加减法的法则。

第九章“勾股”,讲述了勾股定理,以及相似直角三角形的解法。还提出了一般二次方程的解法。

⑹ 简述九章算数的主要内容和历史意义

《九章算术》是世界上最早系统叙述了分数运算的着作;其中盈不足的算法更是一项令人惊奇的创造;“方程”章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。在代数方面,《九章算术》在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;中学讲授的线性方程组的解法和《九章算术》介绍的方法大体相同。注重实际应用是《九章算术》的一个显着特点。该书的一些知识还传播至印度和阿拉伯,甚至经过这些地区远至欧洲。
《九章算术》是几代人共同劳动的结晶,它的出现标志着中国古代数学体系的形成.后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻,这是世界上最早的印刷本数学书。可以说,《九章算术》是中国为数学发展做出的又一杰出贡献。
在九章算术中有许多数学问题都是世界上记载最早的。例如,关于比例算法的问题,它和后来在16世纪西欧出现的三分律的算法一样。关于双设法的问题,在阿拉伯曾称为契丹算法,13世纪以后的欧洲数学着作中也有如此称呼的,这也是中国古代数学知识向西方传播的一个证据。
《九章算术》对中国古代的数学发展有很大影响,这种影响一直持续到了清朝中叶。《九章算术》的叙述方式以归纳为主,先给出若干例题,再给出解法,不同于西方以演绎为主的叙述方式,中国后来的数学着作也都是采用叙述方式为主。历代数学家有不少人曾经注释过这本书,其中以刘徽和李淳风的注释最有名。
《九章算术》还流传到了日本和朝鲜,对其古代的数学发展也产生了很大的影响。

⑺ 九章算术的主要特点

《九章算术》确定了中国古代数学的框架,以计算为中心的特点,密切联系实际,以解决人们生产、生活中的数学问题为目的的风格。其影响之深,以致以后中国数学着作大体采取两种形式:或为之作注,或仿其体例着书;甚至西算传入中国之后,人们着书立说时还常常把包括西算在内的数学知识纳入九章的框架。 然而,《九章算术》亦有其不容忽视的缺点:没有任何数学概念的定义,也没有给出任何推导和证明。魏景元四年(263年),刘徽给《九章算术》作注,才大大弥补了这个缺陷。
刘徽是中国数学家之一。他的生平知之甚少。据考证,他是山东邹平人。刘徽定义了若干数学概念,全面论证了《九章算术》的公式解法,提出了许多重要的思想、方法和命题,他在数学理论方面成绩斐然。
刘徽对数学概念的定义抽象而严谨。他揭示了概念的本质,基本符合现代逻辑学和数学对概念定义的要求。而且他使用概念时亦保持了其同一性。如他提出凡数相与者谓之率,把率定义为数量的相互关系。又如他把正负数定义为今两算得失相反,要令正负以名之,摆脱了正为余,负为欠的原始观念,从本质上揭示了正负数得失相反的相对关系。
《九章算术》的算法尽管抽象,但相互关系不明显,显得零乱。刘徽大大发展深化了中算中久已使用的率概念和齐同原理,把它们看作运算的纲纪。许多问题,只要找出其中的各种率关系,通过乘以散之,约以聚之,齐同以通之,都可以归结为今有术求解。
一平面(或立体)图形经过平移或旋转,其面积(或体积)不变。把一个平面(或立体)图形分解成若干部分,各部分面积(或体积)之和与原图形面积(或体积)相等。基于这两条不言自明的前提的出入相补原理,是中国古代数学进行几何推演和证明时最常用的原理。刘徽发展了出入相补原理,成功地证明了许多面积、体积以及可以化为面积、体积问题的勾股、开方的公式和算法的正确性。

⑻ 《九章算术》这本书讲了哪些数学问题

《九章算术》是中国一部很古老的数学书,它系统总结了战国、秦汉时期的数学成就,它的写成,经过了很多人长时间修改删补,到东汉时期才逐渐形成定本,其中的第十三题“五家共井”问题是当时世界上最早的研究不定式方程的问题。

《九章算术》的叙述方式以归纳为主,先给出若干例题,再列出解决这类问题的一般方法。这和古希腊数学的代表着作欧几里得(约公元前330~前275年)的《几何原本》以演绎为主的叙述方式有明显的不同。它对我国后世数学的发展一直有很大的影响,曾经被历代规定作为进行数学教育的教科书,是所谓“算经十书”之一。

《九章算术》全书收有246个数学问题,分为九大类,就是“九章”。第一章“方田”,主要讲各种田亩面积的算法;第二章“粟米”,主要讲各种谷物按比例交换的算法;第三章“衰分”,主要讲按等级或比例进行分配的算法;第四章“少广”,主要讲已知面积和体积反求它一边的算法;第五章“商功”,主要讲有关土石方和用工量的各种工程的算法:第六章“均输”,主要讲按人口多少和路途远近等条件来摊派税收和分派劳力(徭役)的算法;第七章“盈不足”,主要讲两次假设来解决某些难解问题的算法;第八章“方程”,主要讲联立一次方程组的解法和正负数的加减法法则;第九章“勾股”,主要讲勾股定理的应用、直角相似三角形和一元二次方程的解法。

“五家共井”问题的内容是:五户人家合用一口井,若用甲家的绳2条,乙家的绳1条接长;从井口放下去,正好抵达水面;另外或用乙家的绳3条,丙家的1条;或用丙家的4条,丁家的l条;或用了家的5条,戊家的1条:或用戊家的6条,甲家的1条接长,也都一样正好抵达水面,问井的深度及各家的绳长各为多少?

由于原题包含有两个以上的未知量,它没有给出答案的范围和别的特定条件,因此排出方程后有无穷多组解,这样的方程就叫作“不定方程”。如果该题的长度单位为寸,那么它的最小正整数解如下:

井深721寸,甲家的绳长为265寸,乙家的长191寸,丙家的长148寸,丁家的长129寸,戊家的长76寸。

西方最早研究不定方程的人是古希腊亚历山大里亚城的丢番都,时间约在公元4世纪。他比《九章算术》的年代要迟300多年。到了13世纪,中国宋朝的数学家秦九韶在他所着的《数书九章》(1247年)中提出了“大衍求一术”,实际上这就是解一次不定方程的通法,而欧洲到了18世纪,才由瑞士数学家欧拉创立了一次不定方程的一般解法。

秦九韶的“大衍求一术”,不但远比欧洲发明得早,有其历史上的崇高地位,而且在方法上也比欧洲人的办法来得简洁、具体,易于作数值计算。直到现在,与现代数论里头的“一次同余式”的方法相比较,仍有其优越性。所以这个算法一贯被欧美学者所推崇,称为“中国的剩余定理”。

⑼ 刘徽注《九章算术》充分体现了哪些内容

刘徽注《九章算术》,充分体现了他作为一个数学家应有的科学态度。他实事求是,不仅继承了《九章算术》所开创的数学联系实际的传统,更重要的是他没有盲目崇拜古人取得的成就。他在全面论证《九章算术》的公式、解法的同时,指出了其中的许多错误和不精确之处,并给以纠正或提出改善建议,他对许多问题的补充解法,大大丰富了《九章算术》的内容。但用对《九章算术》作注的形式展现自己的数学思想,在一定形式上也限制了刘徽的数学创造的展开及其数学思想对后世的影响,或许这该是最让人引以为憾的事情了。

⑽ 《九章算术》的内容有哪些

《九章算术》的内容十分丰富,全书采用问题集的形式,收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题,、它们的主要内容分别是:第一章“方田”:主要讲述了平面几何图形面积的计算方法。包括长方形、等腰三角形、直角梯形、等腰梯形、圆形、扇形、弓形、圆环这八种图形面积的计算方法。另外还系统地讲述了分数的四则运算法则,以及求分子分母最大公约数等方法。第二章“粟米”:谷物粮食的按比例折换;提出比例算法,称为今有术;衰分章提出比例分配法则,称为衰分术;第三章“衰分”:比例分配问题;介绍了开平方、开立方的方法,其程序与现今程序基本一致。这是世界上最早的多位数和分数开方法则。它奠定了中国在高次方程数值解法方面长期领先世界的基础。第四章“少广”:已知面积、体积,反求其一边长和径长等;第五章“商功”:土石工程、体积计算。

除给出了各种立体体积公式外,还有工程分配方法;第六章“均输”:合理摊派赋税;用衰分术解决赋役的合理负担问题。今有术、衰分术及其应用方法,构成了包括今天正、反比例、比例分配、复比例、连锁比例在内的整套比例理论。第七章“盈不足”:即双设法问题;提出了盈不足、盈适足和不足适足、两盈和两不足三种类型的盈亏问题,以及若干可以通过两次假设化为盈不足问题的一般问题的解法。第八章“方程”:一次方程组问题;采用分离系数的方法表示线性方程组,相当于现在的矩阵;解线性方程组时使用的直除法,与矩阵的初等变换一致。这是世界上最早的完整的线性方程组的解法。第九章“勾股”:利用勾股定理求解的各种问题。其中的绝大多数内容是与当时的社会生活密切相关的。

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