第三次見利瑪竇,出了點意外。
那天下午,我在御書房裡研究利瑪竇送來的《原本》。雖然看不懂拉丁文,但幾何圖形我看得懂,而且很多定理我前世都學過——勾股定理、相似三角形、圓的性質、正多面體……翻著翻著,一種奇妙的熟悉感湧上來,像是在異國他鄉突然聽到了鄉音。
利瑪竇是來送教材擴充稿的。他花了五天時間,把那本算學入門擴充了將近一倍,加入了幾何學的基礎內容——點線面的定義、角的度量、三角形的性質、勾股定理的證明。
陛下請過目。他把手稿放在桌上。
我翻了幾頁,點了點頭。寫得不錯,條理清晰,由淺入深,例題也選得好。
利先生,這個勾股定理的證明,你用的是歐幾里得的方法?我指著其中一頁問。
正是。利瑪竇走到我旁邊,彎腰看了一眼,歐幾里得在《原本》第一卷第四十七命題中給出了此定理的證明,以面積相等之法——
朕知道一種更簡潔的證明。我說著,隨手拿起筆,在旁邊的一張紙上畫了起來。
我畫了一個大正方形,邊長為a+b。然後在大正方形裡面畫了四個全等的直角三角形,斜邊為c,兩條直角邊分別為a和b。四個三角形圍成了一個小正方形,邊長為c。
大正方形的面積等於(a+b)的平方,我一邊畫一邊說,也等於四個三角形的面積加上小正方形的面積。四個三角形的面積是4乘以二分之一ab,小正方形的面積是c的平方。所以(a+b)的平方等於2ab加c的平方。展開左邊,a的平方加2ab加b的平方等於2ab加c的平方。消去2ab,得a的平方加b的平方等於c的平方。
我放下筆,看著利瑪竇。
利瑪竇盯著那張紙,眼睛瞪得很大。
這……這個證明……他的聲音有些發乾,外臣從未見過如此簡潔的證明方法。陛下是從何處學來的?
朕自己想的。我面不改色地說。
這當然不是我自己想的——這是中國古代數學家趙爽在三國時期就給出的證明方法,比歐幾里得的證明簡潔得多。但我不能說這是一千年前一箇中國人想出來的,那樣太奇怪了。
利瑪竇看著我的眼神變了。
不再是一個對科學感興趣的皇帝,而是一個真正懂數學的人。
陛下的數學造詣,遠超外臣想象。他說,語氣裡的恭維成分明顯少了,真誠的成分多了。
朕只是喜歡琢磨。我笑了笑,來,利先生,朕還有幾個問題想請教。
接下來的一個時辰,我和利瑪竇聊了很多——從幾何聊到代數,從代數聊到方程,從方程聊到……
然後,意外發生了。
我們在討論一個關於曲線面積的問題。利瑪竇畫了一條拋物線,問我怎麼計算拋物線下方的面積。
阿基米德用窮竭法可以算出來,他說,但過程非常繁瑣。外臣一直在想,有沒有更簡便的方法。
我沒多想,拿起筆,在紙上寫了幾行字。
寫完之後,我才意識到自己寫了什麼。
那是一個積分公式。
準確地說,是拋物線y=x2從0到a的定積分——∫?? x2 dx = a3/3。
我用的不是中文,也不是拉丁文——是現代數學符號。積分號、上下限、dx、等號、分數線,一個不少。
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