第四十七章數學
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》第5冊,第7冊。
②李銳:《開方說》,見《李氏算學遺書》。
①李銳·《開方說》,見《李氏算學遺書》。
第六節 初等函數的幂級數展開式 明末《崇祯曆書》中已經介紹了三角函數表的編造方法,即所謂六宗、三要和二簡法。
這種造表法利用普通三角函數關系公式推算,相當繁瑣,并且也不能算出任意角的三角函數值。
此後陸續有人研究這一問題,但未取得重大突破。
清初康熙年間,法國傳教士杜德美(P.Jartoux,1668&mdash1720)曾介紹三個無窮級數公式,當時稱之為“圓徑求周”、“弧背求正弦”和“弧背求正矢”,相當于圓周率&pi的展開式以及正弦和正矢的幂級數展開式:p=++++ìí.üyt3114313451354722222223.!!!·····.,sin!!!!!xxxxxversxxxx=-+-+=-+-131517121416!357246.,..梅瑴成将其記載在《梅氏叢書輯要》的附錄《赤水遺珍》中。
這些公式提供了計算任意角度三角函數值的簡捷算法,受到當時數學家的歡迎。
但由于杜德美沒有給出這三個公式的證明,因而造成了理解上的困難。
首先對此進行深入研究的是蒙古族數學家和天文學家明安圖。
明安圖,字靜庵,蒙古族正白旗人,生年不詳,約卒于1763年。
畢生在欽天監從事天文工作,曾任時憲科五官正,晚年升任欽天監監正。
他經過30餘年的不懈努力,把中國古代數學與引進的西方數學結合起來,創造了割圓連比例法和級數回求法,終于圓滿地證明了上述三個公式,并且推導出另外六個公式,其中較重要的有反正弦和反正矢的幂級數展開式:arcsin!!!xxxx=++++113135135732252227···.,()!!arcversxxxxx221214126!1238!2222232224=++++ìí.üyt···..明安圖的數學專著是《割圓密率捷法》4卷。
這部書在他生前未能完成,後由其學生和兒子續成出版(1774年)。
此外,他還曾參加編著《曆象考成》、《曆象考成後編》和《儀象考成》等重要天文學著作,并曾兩次親赴新疆地區測繪地圖,在天文學和地圖測繪學等方面作出了傑出的貢獻。
清代關于無窮級數的研究是一個相當活躍的領域。
明安圖之後,董祐誠(1791&mdash1823)在《割圓連比例圖解》中又采用不同方法得到了關于弧、弦、矢三者關系的四個公式,簡化了明安圖的結果。
項名達(1789&mdash1850)在《象數一原》中,又把這四個公式簡化成兩個公式。
項名達還和戴煦(1805&mdash1860)共同發現了指數為有理數的二項式定理。
在《外切密率》中,戴煦首先得到了正切、餘切、正割、餘割、反正切、反正割等三角函數和反三角函數的幂級數展開式。
李善蘭也進行了這方面的研究,但用的是他所發明的“尖錐術”。
徐有壬(1800&mdash1860)的《測圓密率》和《造表簡法》,則對于清代數學家關于三角函數展開式的研究成果,作了較為全面的總結。
此外,戴煦的《對數簡法》和李善蘭的《對數探源》,給出了自然對數的幂級數展開式。
由此可見,清代數學家已經基本上解決了初等函數的幂級數展開式問題。
雖然這些成果在時間上大多晚于西方數學家的同類成果,但這都是中國數學家刻苦鑽研獨立作出的貢獻,并且其中用到的數學方法已經有了微積分思想的萌芽,從而為順利接受解析幾何和微積分學等近代數學知識,實現由傳統數學向近代數學的演變,奠定了重要的思想基礎。
這一時期關于橢圓的研究也有了新進展。
項名達的《橢圓求周術》及戴煦為之補作的圖解,提出了正确的橢圓周長公式:paeee=----21121324135246222224222226p()······.,其中為橢圓離心率,,、分别為橢圓長、短半軸,其所用ee=ab2aba222-方法符合橢圓積分法則。
并據此推導出圓周率倒數公式:1121121324135246222222222p=----()······..項、戴的這項工作是中國數學家關于二次曲線研究的最早的重要成果。
第七節 李善蘭的數學工作 李善蘭(1811&mdash1882),字壬叔,号秋紉,浙江海甯人,晚清時期的著名數學家、天文學家、翻譯家和教育家,我國近代科學的先驅者。
自幼愛好數學,青少年時代自學和研讀了許多中西數學和天文學典籍
②李銳:《開方說》,見《李氏算學遺書》。
①李銳·《開方說》,見《李氏算學遺書》。
第六節 初等函數的幂級數展開式 明末《崇祯曆書》中已經介紹了三角函數表的編造方法,即所謂六宗、三要和二簡法。
這種造表法利用普通三角函數關系公式推算,相當繁瑣,并且也不能算出任意角的三角函數值。
此後陸續有人研究這一問題,但未取得重大突破。
清初康熙年間,法國傳教士杜德美(P.Jartoux,1668&mdash1720)曾介紹三個無窮級數公式,當時稱之為“圓徑求周”、“弧背求正弦”和“弧背求正矢”,相當于圓周率&pi的展開式以及正弦和正矢的幂級數展開式:p=++++ìí.üyt3114313451354722222223.!!!·····.,sin!!!!!xxxxxversxxxx=-+-+=-+-131517121416!357246.,..梅瑴成将其記載在《梅氏叢書輯要》的附錄《赤水遺珍》中。
這些公式提供了計算任意角度三角函數值的簡捷算法,受到當時數學家的歡迎。
但由于杜德美沒有給出這三個公式的證明,因而造成了理解上的困難。
首先對此進行深入研究的是蒙古族數學家和天文學家明安圖。
明安圖,字靜庵,蒙古族正白旗人,生年不詳,約卒于1763年。
畢生在欽天監從事天文工作,曾任時憲科五官正,晚年升任欽天監監正。
他經過30餘年的不懈努力,把中國古代數學與引進的西方數學結合起來,創造了割圓連比例法和級數回求法,終于圓滿地證明了上述三個公式,并且推導出另外六個公式,其中較重要的有反正弦和反正矢的幂級數展開式:arcsin!!!xxxx=++++113135135732252227···.,()!!arcversxxxxx221214126!1238!2222232224=++++ìí.üyt···..明安圖的數學專著是《割圓密率捷法》4卷。
這部書在他生前未能完成,後由其學生和兒子續成出版(1774年)。
此外,他還曾參加編著《曆象考成》、《曆象考成後編》和《儀象考成》等重要天文學著作,并曾兩次親赴新疆地區測繪地圖,在天文學和地圖測繪學等方面作出了傑出的貢獻。
清代關于無窮級數的研究是一個相當活躍的領域。
明安圖之後,董祐誠(1791&mdash1823)在《割圓連比例圖解》中又采用不同方法得到了關于弧、弦、矢三者關系的四個公式,簡化了明安圖的結果。
項名達(1789&mdash1850)在《象數一原》中,又把這四個公式簡化成兩個公式。
項名達還和戴煦(1805&mdash1860)共同發現了指數為有理數的二項式定理。
在《外切密率》中,戴煦首先得到了正切、餘切、正割、餘割、反正切、反正割等三角函數和反三角函數的幂級數展開式。
李善蘭也進行了這方面的研究,但用的是他所發明的“尖錐術”。
徐有壬(1800&mdash1860)的《測圓密率》和《造表簡法》,則對于清代數學家關于三角函數展開式的研究成果,作了較為全面的總結。
此外,戴煦的《對數簡法》和李善蘭的《對數探源》,給出了自然對數的幂級數展開式。
由此可見,清代數學家已經基本上解決了初等函數的幂級數展開式問題。
雖然這些成果在時間上大多晚于西方數學家的同類成果,但這都是中國數學家刻苦鑽研獨立作出的貢獻,并且其中用到的數學方法已經有了微積分思想的萌芽,從而為順利接受解析幾何和微積分學等近代數學知識,實現由傳統數學向近代數學的演變,奠定了重要的思想基礎。
這一時期關于橢圓的研究也有了新進展。
項名達的《橢圓求周術》及戴煦為之補作的圖解,提出了正确的橢圓周長公式:paeee=----21121324135246222224222226p()······.,其中為橢圓離心率,,、分别為橢圓長、短半軸,其所用ee=ab2aba222-方法符合橢圓積分法則。
并據此推導出圓周率倒數公式:1121121324135246222222222p=----()······..項、戴的這項工作是中國數學家關于二次曲線研究的最早的重要成果。
第七節 李善蘭的數學工作 李善蘭(1811&mdash1882),字壬叔,号秋紉,浙江海甯人,晚清時期的著名數學家、天文學家、翻譯家和教育家,我國近代科學的先驅者。
自幼愛好數學,青少年時代自學和研讀了許多中西數學和天文學典籍