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九章算術(shù) 素材 (1)

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九章算術(shù) 素材 (1)

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《九章算術(shù)》中的“勾股定理”
  《九章算術(shù)》以前雖然已經(jīng)有了勾股定理,但主要是在天文方面的應(yīng)用.在《九章算術(shù)》中已經(jīng)用得很廣,而且在勾股章一開(kāi)始就先講了勾股定理及其變形,前三個(gè)題的“勾股術(shù)曰:勾股各自乘,并而開(kāi)方除之,即弦.又股自乘,以減弦自乘,其余開(kāi)方除之,即勾.又勾自乘,以減弦自乘,其余開(kāi)方除之,即股”.
  如果以a、b、c各表示直角三角形的勾、股、弦.則上述三句話即相當(dāng)于:
  
  因此,勾股術(shù)可以理解為已知直角三角形兩邊推求第三邊的方法.
  劉徽在注文中,曾對(duì)勾股定理用出入相補(bǔ)原理來(lái)論證這一定理,可惜所繪的弦圖早已散失,沒(méi)有能夠和注文一起留傳下來(lái).
  《九章算術(shù)》勾股章除了勾股定理及其變形的三個(gè)題以及涉及勾股容方、容圓各一題以外,其余十九個(gè)題全是應(yīng)用問(wèn)題.
  例如勾股章第六題“今有池方一,葭(音jia,一種蘆葦類(lèi)植物)生其中央,出水一尺.引葭赴岸,適與岸齊.問(wèn)水深,葭長(zhǎng)各幾何.”“答曰:水深一丈二尺;葭長(zhǎng)一丈三尺.”
  術(shù)曰:半池方自乘,以出水一尺自乘,減之,余,倍出水除之,即得水深、加出水?dāng)?shù),得葭長(zhǎng)”.
  如圖所示,設(shè)池方為2a,水深為b,葭長(zhǎng)為c,
  
  現(xiàn)代解法:設(shè)水深為x尺,則葭長(zhǎng)為x+1,
  按題意由勾股定理,得 52+x2=(x+1)2.
  整理,得 2x=52-12,∴x=12.
  兩種解法相比較,可見(jiàn)實(shí)質(zhì)解法步驟完全一致.
印度古代有著名的“蓮花問(wèn)題”,其中除了只有數(shù)據(jù)與《九章算術(shù)》的“葭生中央問(wèn)題”不同以外,其余完全相同.但要比中國(guó)《九章算術(shù)》晚了一千多年.
安徽岳西縣城關(guān)中學(xué)李慶社(246600)
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