2011年2月20日 星期日

中國算學


十進制

★ 世界各地一致採用
中國人的偉大發明之一

★ 從有文字記載的商朝開始,人們就以數目字的合文來記數,這與
現代位值制記數法的思路基本一致


★ 以十為基礎的數字系統,十進制中有的有位值概念,有的沒有位值概念

★ 在殷墟出土的甲骨文卜辭中有很多記數的文字 從一到十 及百,千,萬是專用的記數文字,合共有十三個符號,足以證明中國遠古已用十進制

 
★ 公元5世紀時,中國出現了籌算,這是世界上最早進行十進位制的數碼體系。相比而言,當時世界其他國家的記數法則落後得多

★ 春秋時代,算籌成為普遍的計算工具

★用算籌記數,有縱有橫兩種方式,因為避免位數相混,表示一個多位數字採用十進位值制,各位值的數目從左到右排列記數時縱橫相間
法則是一縱十橫百立千僵千十相望,萬,百相當及以空位表示零

★算籌為加,減,乘,除等運算建立起良好的條件 


算盤


 

以十進制為概念的計算工貝

★ 在阿拉伯數字出現前廣為使用的計算工具,現在中國和俄羅斯仍有不少老商人使用它

★ 是古代勞動人民勤勞智慧的結晶,是在算籌的基礎上發展演變而來的

★漢朝時出現的「遊珠算盤」是算盤的最早樣式,現代式樣的萛盤則出現在宋代,並在元末明初得到普遍應用算盤在明代就傳到東南亞各國,並以強勁的發展勢頭融入到這些國家的本土文化之中


中國算盤的雛型是漢代的籌算,其特點是設有橫樑,採用上二珠、下五珠的形式,上一珠當五,下一珠當一,「隨手撥珠,便成答數」, 「珠動則數出」。因為當時的計算方式是一斤十六兩,也就是代表十六進制,故算盤設計為七珠算盤



 






現在很多國家流行的是中國式的算盤

現存的算盤形狀不一、材質各異。一般的算盤多為木製(或塑料製品),矩形木框內排列一串串等數目的算珠,中有一道橫梁把珠統分為上下兩部分,上面為兩顆算珠(財會用為一珠),一珠當五;下面為五顆算珠(財會用為四珠),一珠當一

從算籌發展而來的,隨著手工業
、商業的發展,數學計算日益複雜,而且隨著算盤的使用,人們總結出許多計算口訣,撥珠的速度遠比擺算籌方便快捷多了,於是人們發明了珠算

★ 到了明代,珠算不但能進行加減乘除的運算,還能計算土地面積和各種形狀東西的大小


珠算有對應四則運算的相應法則,統稱珠演算法則。相對一般運算來看,熟練的珠算不遜於計數機,尤其在加減法方面

漢末三國時期徐岳撰的《數術記遺》中有述:「珠算,控帶四時,經緯三才」,這是對珠算的最早的文字記載。明朝人吳敬《九章詳注比類演算法大全 》記載了有關珠算的演算法。1573年徐心魯所校訂的《盤珠演算法一書中就已有類似現在使用的算盤的圖形樣式,在當時,珠算已廣泛地運用

珠算不是一個人創造,應該是一個時代的產物。珠算盤應該說是中國首創的,併流傳到了朝鮮、日本、越南等亞洲國家,後來又經一此商旅傳到了西方。


算盤常用來象徵精打細算毫釐不差。在北京東嶽廟速報司中,掛有兩座大算盤,長6尺、高2尺,共29格、203枚算盤珠。這座算盤表示神靈給下屆的人們計算功過不查毫釐

有的文明古國也出現過算盤一類的計算工具,有的國家從中國傳入算盤以後,對算盤形態作了改變。在明代傳到東南亞各國在17世界中業,日本人在中國算盤的基礎上改進,變成日本算盤

算盤使用得熟練的人會認為進行四則運算時,打算盤比按電子計算機還快,而且珠算還可以増強腦力培養計算能力,這是電子計算機無法代替

圓周率

★ 土地的測量計算,水利,土木工程的測量計算,都涉及圓周,圓面積。只有得到圓周與直徑的比值,才能方便地算出來,亦即圓周率





計算出圓周率近似值之精密程度,被科學家認為技術進步之尺度


★中國古代對圓周率加以研究者,首先要算魏晉時期的劉歆,繼而有張衡、劉徽、王蕃、皮延宗、祖沖之父子等

漢化以前,魏晉之數學家劉徵發現周三徑一」作為圓周率實際上是圓內正六邊形周長和直徑的比值,並創立了割圓術,但數值為3 這還相當粗疏 用它來計算誤差較大

其後南北朝時代的祖沖之算出圓周率在 3.1415926 和 3.1415927 之間,以 355/113 為密率,為 22/7 約率,領先世界近千餘年。計算出圓周率為3.1416當時已經很精確 全世界還沒有第二個人求到



★ 關於圓周率的計算,可見中國在幾千年的時間裏保持著世界領先水平。經過歷代科學家的辛勤研究工作,圓周率的數值逐漸趨於精確南北朝的數學家祖沖之,在總結前人 成就的基礎上,進一步將圓周率精確到小數點後七位數字,這一成就領先於西方一千多年之久

西方直至紀元一六零零年,才有數學家求得和祖沖之之值一致。 祖沖之的突出貢獻使圓周率又被稱為「祖率,為紀念袓沖之的傑出頁獻



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