Классическая «Математика в девяти книгах»

1.         Классическая «Математика в девяти книгах».

«Математика в девяти книгах» (Цзю чжан Суань шу) – центральное сочинение математического «Десятикнижья». Самое большое по объёму и самое содержательное, оно является одним из замечательных памятников древнего Китая времени династии Ранней Хань (206 г. до н.э. – 7 г.н.э.), правившей в одной из обширных и могущественнейших империй древнего мира.

Математический материал: правила действия дробями, алгоритм Евклида, пропорции и прогрессии, правила извлечения корней, вычисление различных площадей и объёмов, теорему Пифагора и применение подобия прямоугольных треугольников, формулы для пифагоровых чисел, вопросы практической геометрии, решение системы линейных уравнений и т.д.

Сочинение состоит из девяти довольно самостоятельных книг:

книга I «Измерение полей»;

книга II «Соотношение между различными видами зерновых культур»;

книга III «Деление по ступеням»;

книга IV «Шао-гуан» (метод извлечения квадратных кубических корней);

книга V «Оценка работ»;

книга VI «Пропорциональное распределение»;

книга VII «Избыток-недостаток»;

книга VIII «Правило фен-чен»;

книга IX «Соотношение между катетами и гипотенузой в прямоугольном треугольнике».

«Математика в девяти книгах» является первым собственно математическим сочинением из ряда классических в древнем Китае.

2.         Сочинение Лю Хуэя по практической геометрии.

Лю Хуэй, математик III в. н.э., известен как основной комментатор «Математики в девяти книгах». Он обозначил метод решения – чжун-ча, т.е. «двухсловная разность» в самостоятельном трактате – « Математический трактат о морском острове». Этот трактат содержит девять задач. Они, по-видимому, сыграли большую роль в науке.

3.         Метрологический трактат Сунь-цзы.

Историки установили, что это сочинение не принадлежит знаменитому древнекитайскому полководцу V в. до н.э. Сунь-цзы. Композиция: три книги-цзюня содержит 64 задачи.

4.         Математический трактат Чжан Цю-цзяня.

Этот трактат написан примерно через 200 лет после написания «Метрологический трактат Сунь-цзы». Математический трактат Чжан Цю-цзяня – второй по размеру текст в «Десятикнижьи» после «Математики в девяти книгах». Он состоит из трёх книг: первой, средней, последней. Всего в них 92 задачи.

5.         Практическое руководство для чиновников пяти ведомств.

Небольшой анонимный «Математический трактат пяти ведомств» относится приблизительно к IV в.

6.         Арифметическое пособие Сяхоу Яна.

Текст относится к середине VI в. Трактат состоит из трёх книг, он выделяется особым стремлением к облегчению производства операций на счётном приборе. Всего 73 задачи, причём в первой книге нет задач.

7.         Два трактата Чжень Луаня.

Чжень Луань жил в VI столетии н.э., был астрономом во время династии Северная Чжоу (557-583) и участвовал в состоянии календаря Тяньхе. Он изучил буддизм и написал «Трактат о весёлом пути» в трёх свитках. Чжень Луэнь – составитель и комментатор математического «Десятикнижья», автор одного из трактатов этого сборника: «Искусство счёта в Пятикнижие».

8.         Трактат Ван Сяо-туна об уравнениях третьей степени.

Весь трактат в целом посвящён чётко одной проблеме – численному решению уравнений третьей степени, а также биквадратных уравнений. Он состоит из трёх групп задач. Ван Сяо-тун употреблял специальную терминологию, возможно принадлежащую ему или общеупотребительную в его время.

9.         Трактат о гномоне.

«Математический трактат о Чжоу-би» - самый ранний текст из сохранившихся по истории китайской математики. Он состоит из двух свитков: верхнего и нижнего.

Таким образом, на протяжении пяти столетий были составлены и обработаны все десять трактатов математического «Десятикнижья».

Математика Китая

Техника Вычислений.

Мало известна техника вычислений древнего Китая, которую иногда совсем не упоминают, хотя существенным образом дополняет общую картину развития математики в древности.

Китайская техника счёта была основана на десятичной нумерации, но пользовались позиционным принципом. В древнем Китае большую роль играла счётная доска с осуществлённой на ней позиционной системой счисления.

Китайские источники существенным образом дополняют общую картину развития вычислительных методов в древности. Они позволяют более полно выяснить различные вопросы, например:

- система счисления;

- арифметика целых чисел;

- десятичные дроби;

Понятия числа. Арифметические и теоретико-числовые проблемы.

Здесь рассматривается алгебраический путь перехода от целых чисел к числам рациональным. Тот исторический процесс, который происходил в древнем Китае при освоении понятия числа, носил достаточно общий характер и имел место во всех древних цивилизациях:

- обыкновенные дроби;

- пропорции и прогрессии;

- проблема деления с остатком.

Алгебра. Решение уравнений.

Алгебраические методы характерны для китайской математики. Достижение китайских алгебраистов – наиболее известная часть истории математики в Китае, известная, однако не в полной мере. Заметим, что древняя алгебра излагалась словесно, без символики:

- линейные системы;

- решение уравнений высших степеней численным методом;

Геометрия. Применение алгебраических методов к геометрическим задачам.

Здесь рассматривались методы, которыми пользовались при решении различных задач прикладного характера. Существует обоснованный взгляд на китайскую математику как на вычислительную, для которой характерны алгебраические методы:

- измерение площадей и объёмов;

- теорема Пифагора;

- измерение круга и шара;

- определение расстояний до недоступных предметов.

Заключение

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что развитие математики в древнем Китае со II в. до н.э. по VII в.н.э. дало сильный толчок для дальнейшего её совершенствования и применение разработанных методов в будущем.

Зарождение группового десятичного счёта и мультипликативного принципа фиксирования чисел ещё в эпоху Инь, изобретение в дальнейшем счётной доски для проведения на ней вычислений привело к появлению позиционной системы счисления вместе с десятичными дробями.

В создании исчислений обыкновенных и десятичных дробей в дальнейшем проявились два различных направления в развитии математики. Первое направление – аналитическое – связано с десятичными дробями, метрологическое происхождение которых в древнекитайской математики находит объяснение в процедуре деления, а также извлечения корней. Второе алгебраическое – связано с обыкновенными дробями и теоретико-числовыми проблемами.

Были хорошо известны среднее арифметическое двух или нескольких чисел, свойства арифметической и геометрической прогрессии, учение о чётных и нечётных, а также о числовых «другой природы». Арифметика остатков, терема Пифагора, конечные числовые последовательности с первыми и вторыми разностями, магические квадраты с их трансформациями и т.д. – всё это свидетельствует об огромной практике в решении теоретико-числовых задач.

Что касается общей модели древней математики, то следует отметить её «линейность» как основу многих методов.

Список литературы

1.    Березкина Э.И. Математика древнего Китая/ «Наука», М, 1980 г (с.48-50);

2.    Математический энциклопедический словарь/ «Большая Российская Энциклопедия», М, 1995 г (с. 16 – 17);

3.    Стройк Д.Я Краткий очерк истории математики/ издание третье/ «Наука», М, 1978 г.