《悍宋:朕,趙構,不做昏君!》第209章 數學高峰,秦九韶着(1)

作者:青簡聽雨·10個月前

紹興二十七年的臨安城,春日融融,西湖水波不興,堤岸柳絮如煙。

然而,在城西一處僻靜的宅邸“演算法堂”內,卻瀰漫著一種與窗外春色截然不同的、凝神靜思的冷峻氣息。

這裡沒有絲竹管絃,只有筆尖劃過紙頁的沙沙聲,以及間或響起的、棋子落於棋盤般的清脆聲響。

宅邸的主人,正是年近五旬、已辭官歸隱、將全部心血傾注於演算之學的秦九韶。

此刻,秦九韶正伏案於一張寬大的紫檀木書案前。

案上並無尋常文人雅士喜愛的筆硯玩器,而是堆滿了算籌、標有刻度的矩尺、圓規、以及寫滿密密麻麻演算過程的稿紙。

他身形清瘦,面容略顯憔悴,但一雙眼睛卻銳利如鷹隼,緊緊盯著面前一部即將完成的書稿。

稿紙的扉頁上,以工整的楷書寫著四個大字——《數書九章》。

這部耗費他近二十年心血的巨著,已近尾聲。

今日,他正進行最後一遍校勘,重點便是書中最為精妙、也最為他自負的兩章——“大衍求一術” 與 “正負開方術”。

秦九韶的指尖輕輕劃過“大衍求一術”部分的文字與算草。

這一部分,解決的是“物不知數”一類的問題:今有物不知其數,若三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問物幾何?

這看似一道趣味算題,實則涉及深奧的一次同餘方程組求解。

前人解法繁瑣,且難以推廣。

而秦九韶,從《孫子算經》的“物不知數”題和歷代曆法計算中的“上元積年”推算獲得啟發,經過無數次演算與推演,終於創立了一套系統、機械化的解法。

他創立了“衍母”、“衍數”、“乘率”等概念,透過一套精妙的計算程式(輾轉相除,求乘率,繼而求和),可以求解任意個模數兩兩互素的一次同餘方程組。其核心在於“求一”,即求出滿足特定條件的“乘率”。

秦九韶在此章最後,以一個複雜的歷法計算例項(涉及天干地支、日月執行週期的餘數問題)演示了此術的威力,其推算之簡潔、結果之精確,遠超古人。

他深知,此術不僅可用於曆法修訂,更在軍事排程(如計算兵力輪換週期)、工程營建(如計算材料分配)、音律制定(如計算管長比例) 等領域有廣泛應用,實為貫通百家的算學樞紐。

校完此章,秦九韶稍作歇息,飲了一口已冷的茶,目光落在了更為艱深的“正負開方術”部分。

此術,旨在求解高次代數方程的數值解。

自《九章算術》以來,求解二次方程已有“開帶從平方”法,但對於三次乃至更高次的方程,則長期缺乏有效的一般解法。

秦九韶在此取得了突破性的進展。

他系統地總結了增乘開方法,將其推廣到了任意高次方程。

其法精要在於“隨乘隨加”,透過一套精密的算籌佈列與變換規則,逐步求出方程正根的近似值,並可達到任意所需的精確度。

尤其了不起的是,他明確處理了方程係數為負數的情況(即“正負開方”之名由來),這使得他的方法具有極大的普遍性。

稿紙上,他詳細演算了諸如

x^3 + 3x^2 - 6x - 10 = 0

-x^4 + 15x^2 + 8x - 120 = 0

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。題問學數的中象氣、文天、法曆算計:類時天

。算計積面、量測地土:類域田

。算計程工、量測地大行進差重、勾用利:類測

。算計配分理合的役徭、收稅、賦田:類役賦

。題問學數的中易貿、儲倉、收徵食糧:類穀錢

。算計料材、方土的中程工利水、室宮、池城:類建營

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