研究生: |
黃清揚 Ching-Yang Huang |
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論文名稱: |
中國1368-1806年間的勾股術發展之研究 |
指導教授: | 洪萬生 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
數學系 Department of Mathematics |
論文出版年: | 2002 |
畢業學年度: | 90 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 134 |
中文關鍵詞: | 數學史 、勾股術 、明代 、清中葉 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:279 下載:178 |
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所謂「勾股術」,又可稱為「勾股算術」,即指以勾股定理為核心而發展出的算法或公式,其中又可分為勾股互求、勾股測量、勾股容圓、勾股容方、勾股比率及整數勾股等等。中國勾股術的形成甚早,其起源乃在於窺天測地的需要。現存中算史料中,以《周髀算經》及《九章算術》最先提及勾股術,兩者皆只給出算法。在此之後,歷代算家對勾股術多所研究。其中,理論性的論述則首見魏晉南北朝的劉徽及趙爽,兩人分別利用「出入相補法」來進行勾股術的幾何證明工作。而到了宋元時期,算學家更發展出了「天元術」及「四元術」,採用代數的進路來研究勾股,突破了幾何方法的限制。與此相較,從1368年明代朱元璋開國至清代算家李銳在1806年撰成《勾股算術細草》為止,期間勾股術的發展,也是由算術進路到幾何進路最後走向代數進路。整體來說,1368-1806年間勾股術的發展似乎與明代之前有著些許的類似性。
雖然如此,但當我們仔細檢視明代至清中葉的勾股術之發展後,即可了解兩者在本質上有著極大的不同。然而,除了少數算家之外,這一時期的勾股術基本上沒有受到相當的重視及討論,特別是明代算學的部分。所以,筆者認為有必要對1368-1806年間的勾股術之發展作一詳細的分析。
為此,本論文將以勾股術中的「勾股互求」為主軸,透過對十部相關文本的分析,來探討1368-1806年間勾股術的發展。這十部算書分別是吳敬的《九章算法比類大全》、王文素的《算學寶鑑》、顧應祥的《勾股算術》、周述學的《神道大編曆宗算會》、程大位的《算法統宗》、徐光啟的《勾股義》、方中通的《數度衍》、梅文鼎的《勾股舉隅》、康熙御制《數理精蘊》以及李銳的《勾股算術細草》。除此之外,由於這一時期跨越明清兩代,算學家對勾股術的研究內涵改變甚巨。尤其是在西學輸入後,中算家對西方數學之學習與會通,以及乾嘉時期以「西學中源」為中心的學術風潮,在在皆與勾股術有密切的關係。所以,經由對這十部算書的研究,正可以了解此一時期算學家對勾股術的看法之不同面貌,進而探討算學家之間的交流與影響。
一、史料
吳‧趙爽等注,《周髀算經》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,(鄭州:河南教育出版社,1993年。
魏‧劉徽注、唐李淳風釋,《九章算術》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
魏‧劉徽,《海島算經》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
《孫子算經》,收錄於郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
北魏‧張丘建,《張丘建算經》,收錄於郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
唐‧王孝通,《緝古算經》,收錄於郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
唐‧佚名,《夏侯陽算經》,收錄於郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
南宋‧楊輝,《續古摘奇算法》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
南宋‧楊輝,《田畝比類乘除捷法》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
南宋‧楊輝,《詳解九章算法》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
元‧李冶著、李銳校算,《測圓海鏡》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
元‧朱世傑,《算學啟蒙》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
元‧朱世傑,《四元玉鑑》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧吳敬,《九章算法比類大全》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧王文素,《算學寶鑑》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧王守仁,《王陽明全集》,上海:上海古籍出版社,1995年。
明‧顧應祥,《勾股筭術》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧顧應祥,《弧矢筭術》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧顧應祥,《測圓海鏡分類釋術》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》 數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧唐順之,《勾股六論》,收入《荊川先生文集》,台北:臺灣商務印書館,1965年。
明‧柯尚遷,《數學通軌》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧周述學,《神道大編曆宗算會》,收入《續修四庫全書》子部 天文算法類 1043(上海:上海古籍出版社),1995年。
明‧程大位,《算法宗統》收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧徐光啓,《勾股義》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧徐光啟著,王重民輯校,《徐光啟集》,台北:明文書局,1986年。
明‧李之藻,《同文算指》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
明‧陳藎謨,《續修四庫全書》子部 天文算法類 1044,上海:上海古籍出版社,1995年。
清‧張廷玉,《明史》,收入楊家駱主編《新校本明史附錄六種》,台北:鼎文書局,1982年。
清‧杜知耕,《數學鑰》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》中卷,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧莊亨陽,《莊氏算學》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》中卷,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧方中通,《數度衍》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》中卷,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧梅文鼎,《勾股舉隅》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《方程論》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《平三角舉要》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《幾何通解》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《幾何補編》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《塹堵測量》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅文鼎,《績學堂文鈔》,收入《四庫全書》集部 別集類263,台南:莊嚴出版社,1997年。
清‧梅文鼎,《曆學疑問》,收入梅成主編《梅氏叢書輯要》卷四十六-卷四十八,台北:藝文印書館,1971年。
清‧梅文鼎,《曆學疑問補》,收入梅成主編《梅氏叢書輯要》卷四十九、卷五十,台北:藝文印書館,1971年。
清‧李光地,《周易折中》,台北:真善美出版社,1971。
清‧康熙御制,《數理精蘊》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第三分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧梅成,《赤水遺珍》,收入梅成主編《梅氏叢書輯要》卷六十一,台北:藝文印書館,1971年。
清‧江永,《河洛精蘊》,收入《四庫未收書輯刊‧第參輯》第23冊,北京:北京出版社出版,2000年。
清‧戴震,《戴震文集原善、孟子字義疏證》,台北:河洛圖書出版社,1975年。
清‧戴震,《勾股割圜記》,收入靖玉樹主編《中國歷代算學集成》下,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧凌廷堪,《校禮堂文集》,北京:中華書局,1998年。
清‧錢大昕,《潜研堂文集》,台北:商務出版社,1968年。
清‧李潢,《九章算術細草圖說》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧焦循,《釋弧》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》下,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧項名達,《勾股六術》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第五分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧宗源瀚等修、清‧周學濬等纂,《湖州府志》,台北:成文出版社,1970年。
清‧阮元,《疇人傳》,收入楊家駱主編《疇人傳彙編》,台北:世界書局,1982年。
清‧汪萊,《衡齋算學》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第四分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧李銳,《勾股算術細草》,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第五分冊,鄭州:河南教育出版社,1993年。
清‧李銳,《李氏遺書》,清光緒十五年(1889)刊本。
清‧梅沖,《勾股淺述》,道光乙未(1835)朝邑劉氏刊本。
清‧李錫藩,《借根方勾股細草》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》下卷,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧羅士琳,《疇人傳續編》,收入楊家駱主編《疇人傳彙編》,台北:世界書局,1982年。
清‧李善蘭,《則習古齋算學》,收入靖玉樹主編《中國歷代學集成》下卷,濟南:山東人民出版社,1994年。
清‧華蘅芳,《學算筆談》,清光緒10年(1884)刊本。
清‧江衡,《勾股演代》,清光緒十四年(1888)江陰南菁書院刊本。
清‧諸可寶,《疇人傳三編》,收入楊家駱主編《疇人傳彙編》,台北:世界書局, 1982年。
二、近人著作
方豪,《中西交通史》,台北:中國文化大學出版部,1983年。
孔國平,《李冶、朱世傑與金元數學》,石家莊:河北科學技術出版社,2000年。
孔國平,《測圓海鏡導讀》,漢口:湖北教育出版社,1997年。
李迪主編,《中華傳統數學文獻精選導讀》,武漢:湖北教育出版社,1999年。
李迪,《中國數學通史》宋元卷,南京:江蘇教育出版社,1999年。
李迪,《中國數學史大系》副卷第二卷,北京:北京師範大學出版社,1998年。
李迪、郭世榮,《清代著名天文數學家梅文鼎》,上海:上海科學技術文獻出版社,1988年。
李兆華,《《算法統宗》導讀》,武漢:湖北教育出版社,2000年。
李兆華,《《衡齋算學》校証》,西安:陜西科學技術出版社,1997年。
李開,《戴震評傳》,南京:南京大學出版社,1992年。
李繼閔,《《九章算術》及其劉徽注研究》,台北:九章出版社,1992年。
李秀卿,《二次方程式的幾何思維之歷史研究:以中國與回教世界為例》,台北:國立台灣師範大學碩士論文,1997年。
李儼,《中國數學大綱》下,收錄杜石然主編《李儼、錢寶琮科學史全集》第三卷,瀋陽:遼寧教育出版社,1998年。
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吳文俊,《吳文俊文集》,濟南:山東教育出版社,1986年。
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吳文俊主編,《中國數學史大系》第六卷,北京:北京師範大學出版社,1998年。
吳文俊主編,《中國數學史大系》第七卷,北京:北京師範大學出版社,1998年。
洪萬生主編,《談天三友》,台北:明文書局,1993年。
紀志剛,《《孫子算經》、《張邱建算經》,《夏侯陽算經》導讀》,武漢:湖北教育出版社,1999年。
徐中舒主編,《遠東‧漢語大字典》第三冊,台北:遠東圖書公司,1991年。
梁啟超,《中國近三百年學術史(附《清代學術概論》)》,台北:里仁書局,2000年。
許雪珍,《明代算書《算學寶鑑》內容分析》,台北:國立台灣師範大學數學研究所碩士論文,1997。
陳鳳珠(2001),《清代算學家駱騰鳳及其算學研究》,台北:國立臺灣師範大學數學研究所碩士論文。
張永堂,《明末清初理學與科學關係再論》,台北:台灣學生書局,1994年。
郭書春,《古代世界數學泰斗劉徽》,濟南:山東科學技術出版社,1992年。
郭書春譯注,《九章算術》,瀋陽:遼寧教育出版社,1998年。
郭書春、劉鈍校點,《算經十書》,瀋陽:遼寧教育出版社,1998年。
郭世榮,《《算法統宗》導讀》,武漢:湖北教育出版社,2000年。
鄭天挺,《清史》,台北:昭明出版社,1999年。
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錢寶琮等著,《宋元數學史論文集》,北京:科學出版社,1966年。
錢寶琮校點,《算經十書》,收入收錄杜石然主編《李儼、錢寶琮科學史全集》第四卷,瀋陽:遼寧教育出版社,1998年。
韓琦,《康熙時代傳入的西方數學及其對中國數學的影響》,北京:中國科學院自然科學史研究所博士論文,1991年。
蘇俊鴻,《焦循《加減乘除釋》內容分析》,台北:國立台灣師範大學數學研究所碩士論文,1996年。
三、期刊論文
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王榮彬,〈王孝通《緝古算經》自注佚文校補〉,收入李迪主編,《數學史研究文集》第一輯(呼和浩特:內蒙古大學出版社;台北:九章出版社,1990),頁50-55。
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孔國平,〈《測圓海鏡》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊(鄭州:河南教育出版社,1993),頁725-728。
孔國平,〈《四元玉鑑》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊(鄭州:河南教育出版社,1993),頁1201-1204。
杜石然,〈明代數學及其背景〉,《自然科學史研究》第8卷第1期(1989),頁9-16。
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李儼,〈《測圓海鏡》研究歷程考〉,收入《李儼、錢寶琛科學史全集》第八卷(瀋陽:遼寧教育出版社,1998),頁37-222。
李迪、白尚恕,〈十六世紀天文學家周述學〉,收入李迪著《中國科學技術史論文集》(呼和浩特:內蒙古教育出版社,1991),頁344-356。
李迪,〈方中通的工作〉,收入吳文俊主編《中國數學史大系》第七卷(北京:北京師範大學出版社,1999),頁131-138。
李迪,〈明代中後期的其他數學著作〉,收入吳文俊主編《中國數學史大系》第六卷(北京:北京師範大學出版社,1999),頁480-485。
李繼閔,〈“商高定理”辨證〉,《自然科學史研究》第12卷第1期(1993),頁29-41。
李國偉,〈論《周髀算經》商高曰數之法出于圓方章〉,《第二届科學史研討會彙刊》(1991),頁227-234。
李培業,〈《陳原耀算書》研究〉,收入李迪主編《數學史研究文集》第三輯(呼和浩特:內蒙古大學出版社;台北:九章出版社,1992),頁72-77。
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吳文俊,〈我國古代測望之學重差理論評介兼評數學史研究中些方法問題〉,收入《吳文俊文集》(濟南:山東教育出版社,1986),頁12-53。
吳文俊,〈《海島算經》古證探源〉,收入《吳文俊文集》(濟南:山東教育出版社,1986),頁54-73。
吳文俊,〈出入相補原理〉,收入《吳文俊文集》(濟南:山東教育出版社,1986),頁74-93。
吳裕賓,〈“談天三友”宜為那仨?〉,收入洪萬生主編《談天三友》(台北:明文出版社,1993),頁1-7
金福,〈對明代數學思想的幾點分析〉,收入李廸主編《數學史研究文集》第一輯(呼和浩特:內蒙古大學出版社;台北:九章出版社,1990),頁94-103。
洪萬生,〈談天三友焦循、汪萊和李銳─清代經學與算學關係再論〉,收入洪萬生主編,《談天三友》(台北:明文書局,1993),頁43-124。
洪萬生,〈發刊詞〉,《HPM台北通訊》第一卷第一期(1998),頁1-2。
洪萬生,〈全真道觀與金元數學─以李冶(1192-1279)為例〉,收入王秋桂主編《金庸小說國際學術研討會論文集》(台北:遠流出版事業股份有限公司,1999),頁67-83。
洪萬生,〈十八世紀東算與中算的一段對話:洪正夏vs.何國柱〉,未刊稿。
馬翔,〈《勾股算術》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷二(鄭州:河南教育出版社),頁973。
馬翔,〈《測圓海鏡分類釋術》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,頁993。
馬翔,〈《弧矢算術》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第二分冊,頁1079。
高宏林,〈康熙帝與數學〉,收入吳文俊主編《中國數學史大系》第七卷(北京:北京師範大學出版社,1999),頁226-339。
梅榮照,〈李冶及其數學著作〉,收入錢寶琮等著《宋元數學史論文集(北京:科學出版社,1966),頁104-148。
梅榮照,〈劉徽的勾股理論─關于勾股理論及其有關的幾個公式的證明〉,《科學史集刊》11(北京:科學出版社,1984),頁77-95。
梅榮照、王渝生、劉鈍,〈歐幾裏得《原本》的傳入和對我國明清數學的影響〉,收入梅榮照主編《明清數學史論文集》(南京:江蘇教育出版社,1990),頁182-218。
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劉鈍,〈商功勾股〉,收入劉鈍著《大哉言數》(瀋陽,遼寧教育出版社,1993),頁356-431。
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劉鈍,〈《勾股算術細草》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷第五分冊(鄭州:河南教育出版社,1993),頁67-69。
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劉鈍,〈梅文鼎與王錫闡〉,收入陳美東等主編《王錫闡研究文集》(石家莊:河北科技出版社,2000),頁110-133。
駱祖英,〈明代數學及其評價〉,《自然科學史研究》第17卷第4期(1998),頁330-337。
錢寶琮,〈中國數學中之整數勾股形研究〉,收入《李儼錢寶琛科學史全集》第九卷(瀋陽:遼寧教育出版社,1998),313-336頁。
韓琦,〈《數理精蘊》提要〉,收入郭書春主編《中國科學技術典籍通彙》數學卷三(鄭州:河南教育出版社,1993),頁1-10。
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Engelfriet, Peter M.(1998) , ”Chapter Six: Mathematics in the Service of the Dynasty”, Euclid in China(Leiden: Brill, 1998), pp.289-350.
Wang-Sheng Horng (2002), “Reading into Mathematical Texts: a multicultural perspective”, unpublished.