“数学”一词首次出现是在宋代
在古代,数学叫做算术。第一次提到“数学”这个词是在宋代,南宋秦九韶提出“物生而后有象,象而后有滋,滋而后有数”,是说先有物才有象,象的繁衍滋生才有了数,这也算是数学的第一个定义了。
宋代对数学家极为重视,历史上第一次对数学家的追封是在宋徽宗时期,一次追封了70位数学家,供后世供奉,官方的重视和支持也是数学繁荣发展的原因之一。
北宋数学家贾宪在《黄帝九章算经细草》中首先提出开方作法本源图,即现在的指数为正整数的二项式定理系数表,称“贾宪三角”,因见于南宋数学家杨辉著作,故亦曾称“杨辉三角”。1819年,英国数学家霍纳才提出了与增乘开方法演算步骤基本一致的算法,后被称为“霍纳法”,这比南宋数学家秦九韶提出的算法晚了500多年。
高阶等差数列的研究始于沈括。《隙积术和会圆术》中所记的隙积术和会圆术就是他的两大重要研究成果。隙积术是用来计算诸如累棋、层坛、积罂(堆砌的酒坛子)一类堆垛物体的体积公式,其中包含了高阶等差级数的计算公式。
会圆术
隙积术
秦九韶与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家,其著作为《数书九章》,创立了大衍求一术。大衍求一术就是求解联立一次同余式问题,被世界上称为中国的剩余定理。这是我国古代数学的杰出成就,在世界数学史上占有重要地位。在西方,直到18世纪~19世纪,著名数学家欧拉和高斯才对一次同余式问题进行了详细研究,得到了与大衍求一术相通的结果,并给出证明。这比《数书九章》晚了近500年。在数学史上,上述定理过去被称为“中国剩余定理”,现多改称为“孙子剩余定理”或“孙子定理”。
纵横术亦称幻方,《数术记遗》载有“九宫算”,这实际上是一个三行纵横图,各行、各列及两条对角线上的数字之和都等于15。南宋杨辉在《续古摘奇算法》卷1始有“纵横图”之名,其中给出了3~10阶的幻方及其变体共13种。
从11世纪~14世纪约300年期间,出现了一批著名的数学家和数学著作,李约瑟也称“这是一个数学家的时代”。宋代数学家 预言出赵匡胤陈桥兵变
宋代的数学教育主要分为官学、私学和家学。官学由封建朝廷直接举办和管辖,定额210人,专职教授算学的人称为算学博士,相当于现在的数学老师,内算外算均有教授,官府研究算学主要运用于天文历法的推演计算。在宋代,算学往往与天文苑、司天监等机构融合起来。私学方面,宋代各地书院都开设了算学科目。在家学中,最具代表性的人物是苗训与其子苗守信,苗训,善天文占候术,以谋略见长,曾预言赵匡胤陈桥兵变。算盘起源于宋代
算盘起源于宋代,费正清、赖肖尔所著的《传统与变革》一书中指出,“宋代后期开始用算盘,自此以后成为东亚商人的主要计算工具。”在张择端的《清明上河图》“赵太丞家”的药铺正面柜桌上放着算盘,经中国珠算专家鉴定,确认画中之物的确是和现在使用的算盘类似。杨辉在《乘除通变算宝》里、朱世杰在《算学启蒙》里都记载了有关算盘的《九归除法》,可见,在宋代算盘的使用已经比较普遍了。
到元代后期,算盘和珠算的普及对前代的数学理论研究是一个巨大的挑战。珠算的大量使用使数学开始实用化,对于抽象思维的探索被禁锢,而后,数学的发展开始滞后,进而阻碍了中国古代数学的发展。所以,元初之后,我国古代数学的发展相对缓慢,再也不复宋时的黄金时期。
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